专利名称：管板聚焦型太阳能热管集热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种管板聚焦型太阳能热管集热器。
技术背景太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源。当前开发利用太阳能的形式主要有光热利用和光伏利用。光热利用是通过太阳能集热器把太阳光能转换为热能，从而获取热水用于生产与生活领域。主要产品有“闷晒式家用太阳能热水器”、“管板式太阳能热水器”和“玻璃真空管太阳能热水器”等。当前，闷晒式太阳能热水器已逐步被管板式和玻璃真空管式两种太阳能热水器所取代，但管板式太阳能热水器因其防冻性能差，集热器管束易冻涨破裂而被市场冷淡，玻璃真空管热水器也有其缺点，即抗震性和抗冲击性能较差。
发明内容为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种管板聚焦型太阳能热管集热器，使用高效集热元件重力式热管与抛物线型柱面聚焦反射板完美结合用以取代管板式太阳能热水器中的集热芯-管束和翅片；以支撑板保证重力式热管处于抛物线型柱面聚焦反射板的轴线高温区；以网格加强筋保持盖板与重力式热管保持最优光热转换距离，并约束箱体内空气对流而减少盖板散热损失；广谱吸热涂层和复合保温层可提高光热转换范围和減少热损。本实用新型是ー种新型、高效、全天候的管板式太阳能集热器，具有防寒抗冻耐冲击，升温快保温性能好，光热转换效率高等突出优点。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案管板聚焦型太阳能热管集热器，包括由底座和透明盖板构成的密封箱体、以及设于箱体内的上联箱、集热单元和下联箱，所述上联箱和下联箱分别密封连接在所述集热单元的上端及下端，所述集热単元包括重力式热管和波纹反射板，所述波纹反射板的各波纹段为抛物线型柱面聚焦型，多个所述重力式热管处于所述波纹反射板的各波纹段的聚焦柱面轴线上。本实用新型的结构特点也在于所述上联箱内设有与所述重力式热管一一对应的散热套，所述各重力式热管的冷凝端粘结在所述散热套内。所述底座内设有复合保温层，包括底层的玻纤底板和与所述波纹反射板接触的玻璃纤维垫，在所述玻纤底板与所述玻璃纤维垫之间设置有聚氨酯发泡板。在所述箱体内设有多个支撑板对所述重力式热管形成支撑，以使各重力式热管始终处于所述波纹反射板的各波纹段的聚焦柱面轴线上。在所述透明盖板的内面设有网格式加强筋。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在I、重力式热管是单向传热元件，即使在严寒季节重力式热管本身非旦不会破裂，也不会将热水箱内的热量导出散失，避免了普通管板式太阳能集热器冬季被冻裂的危险。2、每支重力式热管都置于抛物线型柱面聚焦反射板对应的焦点轴上，焦点温度高，热管升温快，相应的集热器温升也快。3、热管上涂以广谱吸热涂层，即使在散射光和漫射光照射下亦能获得理想的集热效果。4、采用复合保温层，既可降低成本，又可防止保温材料缩聚，塌陷而丧失保温作用；同时底板用玻璃纤维布涂以树脂，既可增强底板強度，又可防止雨水浸入保温层而丧失保温性能。5、热管定位于反射板焦点轴线上，透明盖板与热管间距保持最优距离，有效保证集热装置在寿命期内保持较高的光热转换效率。6、金属支撑板将箱体内的空间分割为多个区间，再配以网格式加强筋可有效阻止箱体内空气流动,从而减少对流散热损失。
图I为本实用新型的总装主视图；图2为图I的左视图；图3为图I的A-A剖视图；图4为图2的B-B剖视图。图中标号I透明盖板，2上联箱，3集热单元，31重力式热管，32波纹反射板，4下联箱，5散热套，6玻纤底板，7聚氨酯发泡板，8玻璃纤维垫，9支撑板，10网格式加强筋，11 上升管，12下降管，13右墙板，14左墙板。以下通过具体实施方式
，并结合附图对本实用新型作进ー步说明。
具体实施方式
实施例參见图1-4，本实施例的管板聚焦型太阳能热管集热器，包括由底座和透明盖板I构成的密封箱体、以及设于箱体内的上联箱2、集热单元3和下联箱4，上联箱2和下联箱4由左右墙板14、13分别密封连接在集热单元3的上端及下端，具体设置中，集热单元3包括重力式热管31和波纹反射板32，波纹反射板32可视为由若干波纹段构成一整体，各个波纹段均为抛物线型柱面聚焦型结构，在各个波纹段的聚焦柱面的轴线上，均对应设置有ー个重力式热管31。图2所不,在上联箱2内设有与各个重力式热管31对应的散热套5,各个重力式热管31的冷凝端粘结在对应的散热套5内。图4所示，底座可视为由底板、侧板及上下联箱围成的腔体，底座内设有复合保温层，包括构成底板的玻纤底板6和与波纹反射板32接触的玻璃纤维垫8,在玻纤底板6与玻璃纤维垫8之间设置有聚氨酯发泡板7。为了使各个重力式热管31始终处于波纹反射板32的各个波纹段的聚焦柱面轴线上，在箱体内设有多个支撑板9对重力式热管31形成支撑，在重力式热管的长度方向上，支撑板9间隔分布，同时将箱体内的空间分隔为多个腔体，避免形成对流散热。具体设置中，重力式热管31接受阳光照射的蒸发段涂以广谱吸热涂层，冷凝端粘结在散热套内。在透明盖板面向热管的一面上，胶接ー些纵横交错的网格式加强筋10，以防透明盖板受热时弯曲变形。[0027]使用中，当阳光穿过透明盖板I射入箱体内，即被抛物线型聚焦波纹反射板32反射到位于各个波纹段焦点轴线上的重力式热管31上，管内エ质被加热汽化，エ质蒸汽流入位于上联箱2内的热管冷凝端，并经散热套5将蒸汽潜热通过散热套壁及其翅片传给上联箱2内的流体，热流体由上联箱端部的上升管11导出，冷流体由下降管12流入，如此不断循环，将水箱内冷水逐步加热。当集热器与储水箱采用二次换热时(所谓承压水箱)水箱预定热水温度为70°C ;当集热器向水箱内流体直接传热时，储水箱内水温可达95°C以上本实用新型集热器可与热水箱灵活组合形成不同用途的太阳能热水装置可组成集热器与热水箱分离的用于高层建筑的壁挂式家用太阳能热水器；可组装成整体式(即将上联箱扩大为水箱)用于多层建筑的家用太阳能热水器；可广泛用于规模较大的太阳能热水工程，为エ业、农业、食品卫生，饮食服务行业提供热水。本实用新型借用先进的聚能、传热元件，如重力式热管、抛物线型柱面聚焦波纹反射板；科学的光热转换机理，如广谱吸热涂层和网格式加强筋(保持透明盖板与热管最优距离并減少箱体内空气流动)和复合保温材料；以高效的潜热传递替代常规的显热传递: 阳光穿过透明盖板进入箱体，被抛物线型柱面波纹反射板聚焦于焦点轴上的重力式热管上，迅速加热管内エ质，并使之汽化，エ质蒸汽在冷凝端经散热套向上联箱内不断流入流出的流体以释放潜热形式传递热量，(エ质冷凝后沿热管壁流下)从而直接或间接(二次换热)制取热水(潜热传递能力要比显热传递高ー个数量级)。因此，本实用新型具有光热转换效率高、升温速度快、热性能稳定、使用安全、抗震、抗冲击、抗冻等全天候应用的特点。
权利要求1.管板聚焦型太阳能热管集热器，包括由底座和透明盖板a)构成的密封箱体、以及设于箱体内的上联箱(2)、集热单元(3)和下联箱(4)，所述上联箱(2)和下联箱(4)分别密封连接在所述集热単元(3)的上端及下端，其特征在于，所述集热単元(3)包括重力式热管(31)和波纹反射板(32)，所述波纹反射板(32)的各波纹段为抛物线型柱面聚焦型，多个所述重力式热管(31)处于所述波纹反射板(32)的各波纹段的聚焦柱面轴线上。
2.根据权利要求I所述的管板聚焦型太阳能热管集热器，其特征在于，所述上联箱(2) 内设有与所述重力式热管(31) —一对应的散热套(5)，所述各重力式热管(31)的冷凝端粘结在所述散热套(5)内。
3.根据权利要求I所述的管板聚焦型太阳能热管集热器，其特征在于，所述底座内设有复合保温层，包括底层的玻纤底板(6)和与所述波纹反射板(32)接触的玻璃纤维垫(8)， 在所述玻纤底板(6)与所述玻璃纤维垫(8)之间设置有聚氨酯发泡板(7)。
4.根据权利要求I所述的管板聚焦型太阳能热管集热器，其特征在于，在所述箱体内设有多个支撑板(9)对所述重力式热管(31)形成支撑，以使各重力式热管(31)始終处于所述波纹反射板(32)的各波纹段的聚焦柱面轴线上。
5.根据权利要求I所述的管板聚焦型太阳能热管集热器，其特征在于，在所述透明盖板(I)的内面设有网格式加强筋(10)。
专利摘要本实用新型公开了一种管板聚焦型太阳能热管集热器，包括由底座和透明盖板构成的密封箱体、以及设于箱体内的上联箱、集热单元和下联箱，所述上联箱和下联箱分别密封连接在所述集热单元的上端及下端，所述集热单元包括重力式热管和波纹反射板，所述波纹反射板的各波纹段为抛物线型柱面聚焦型，多个所述重力式热管处于所述波纹反射板的各波纹段的聚焦柱面轴线上。本实用新型具有光热转换效率高、升温速度快、热性能稳定、使用安全、抗震、抗冲击、抗冻等全天候应用的特点。
文档编号F24J2/46GK202339022SQ20112039995
公开日2012年7月18日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者吴洪涛, 王家俊, 王思通 申请人:安徽多达皖晶新能源有限公司