线性聚焦式中高温平板集热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种线性聚焦式中高温平板集热器。现有的平板集热器只能运用于低温领域。本实用新型专利技术提供一种线性聚焦式中高温平板集热器，包括宽幅单距聚焦光栅片、联箱、主流道、热管、传热翅片、真空管和边框，其特征在于：宽幅单距聚焦光栅片包括片状的透镜本体，透镜本体上设有入射面和出射面，出射面上设有若干阵列排布的用于将光线聚集到一侧的聚焦结构，聚焦结构包括若干用于聚焦光线的聚焦面和若干连接面，聚焦面与连接面间隔分布。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，宽幅单距聚焦光栅片的聚焦结构用于为真空管聚集光线，提高光线利用率，采用了宽幅单距聚焦光栅片后，该真空管相比普通的真空管，可吸收更多的光线，从而使加热的温度更高。

【技术实现步骤摘要】
线性聚焦式中高温平板集热器
本技术涉及一种线性聚焦式中高温平板集热器，属于平板太阳能集热器领域。
技术介绍
太阳能热利用按照利用温度划分，目前可分为三个领域:其中40— 80°C为低温领域，80—250°C为中温领域，250—800°C为高温领域。低温领域热利用技术已经比较成熟，主要提供生活用水，其产品为平板型或真空管型集热器；高温领域热利用主要技术应用是太阳能热发电；中温领域热利用技术主要以提供工农业用热为主，国际上普遍采用玻璃-金属式集热管作为太阳能中温利用中的集热部件，使用成本较高，而国内采用菲涅尔透镜技术的中高温集热器由于其结构的缺陷必须设置太阳跟踪装置，先期投入高，推广难度大。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，聚光效果好，光线利用率高，加热温度高的线性聚焦式中高温平板集热器。本技术解决上述问题所采用的技术方案是:该线性聚焦式中高温平板集热器包括宽幅单距聚焦光栅片、联箱、主流道、热管、传热翅片、真空管和边框，所述主流道设置在联箱内，所述真空管固定在联箱上，所述热管一端插入到真空管中，热管的冷凝段插入到主流道内，所述传热翅片固定在真空管内，所述边框与联箱固定，所述宽幅单距聚焦光栅片固定在边框上且位于真空管的上方，其特征在于:所述宽幅单距聚焦光栅片包括片状的透镜本体，所述透镜本体上设有入射面和出射面，所述出射面上设有若干阵列排布的用于将光线聚集到一侧的聚焦结构，所述聚焦结构包括若干用于聚焦光线的聚焦面和若干连接面，所述聚焦面与连接面间隔分布。宽幅单距聚焦光栅片的聚焦结构用于为真空管聚集光线，提高光线利用率，聚焦结构的聚焦面可将光线沿真空管方向折射，从而提高光线利用率，由于聚焦结构将光线聚集到一侧，因而设置真空管时，可节约空间；真空管吸收太阳能并转化为热能，热能由传热翅片传递到热管上，热管再将热能传递到主流道中，最终由传热介质传递到用户终端；采用了宽幅单距聚焦光栅片后，该真空管相比普通的真空管，可吸收更多的光线，从而使加热的温度更高。本技术所述聚焦面为弧形面，所述连接面为平面。本技术所述聚焦面包括第一聚焦面、第二聚焦面、第三聚焦面和第四聚焦面，其中第一聚焦面、第二聚焦面、第三聚焦面和第四聚焦面为圆弧直径不同的弧形面。光线经第一聚焦面、第二聚焦面、第三聚焦面或第四聚焦面折射后的方向均指向真空管。本技术所述透镜本体与聚焦结构为一体式结构。透镜本体与聚焦结构为一次性挤出或采用雕蚀工艺制作加工而成，加工方便，适合批量生产。本技术所述透镜本体为玻璃或聚烯烃材质。本技术所述联箱包括联箱外壳，所述联箱外壳内设有保温层。保温层可保持主流道内的温度。本技术所述边框上固定有防尘挡板，所述防尘挡板位于真空管的下方。可防止灰尘进入，影响阳光的透过率。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果:结构简单，设计合理，宽幅单距聚焦光栅片的聚焦结构用于为真空管聚集光线，提高光线利用率，聚焦结构的聚焦面可将光线沿真空管方向折射，从而提高光线利用率，由于聚焦结构将光线聚集到一侧，因而设置真空管时，可节约空间；真空管吸收太阳能并转化为热能，热能由传热翅片传递到热管上，热管再将热能传递到主流道中，最终由传热介质传递到用户终端；采用了宽幅单距聚焦光栅片后，该真空管相比普通的真空管，可吸收更多的光线，从而使加热的温度更高。【附图说明】图1是本技术实施例中线性聚焦式中高温平板集热器的结构示意图。图2是图1中A处的放大示意图。图3是图1的剖视结构示意图。图4是真空管的剖视结构示意图。图5是本技术实施例中宽幅单距聚焦光栅片的结构示意图。图6是图5中B处的放大示意图。图7是宽幅单距聚焦光栅片的聚光原理图。图8是图7的立体结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。实施例。参见图1至图8，本实施例中的线性聚焦式中高温平板集热器包括宽幅单距聚焦光栅片1、联箱2、主流道3、热管4、传热翅片5、真空管6、边框7、防尘挡板8、内嵌套管9和护托10。本实施例中的主流道3设置在联箱2内，真空管6固定在联箱2上，主流道3内设有内嵌套管9，热管4 一端插入到真空管6中，热管4的冷凝段41插入到主流道3内的内嵌套管9内，热管4的冷凝段41与内嵌套管9之间的空隙中填充导热硅脂，从而使传热效果更好，传热翅片5紧贴固定在真空管6的内壁上，热管4与传热翅片5接触，边框7与联箱2固定，宽幅单距聚焦光栅片I固定在边框7上且位于真空管6的上方，宽幅单距聚焦光栅片I用于为真空管6汇聚光线。本实施例中的宽幅单距聚焦光栅片I包括片状的透镜本体11和聚焦结构12，透镜本体11上设有入射面111和出射面112，聚焦结构12设置在出射面112上，聚焦结构12的数量与真空管6的数量相同，聚焦结构12用于将光线汇聚到真空管6上，聚焦结构12呈阵列排布。本实施例中的聚焦结构12包括若干用于聚焦光线的聚焦面和若干连接面，聚焦面可以为弧形面，连接面125为平面，聚焦面包括第一聚焦面121、第二聚焦面122、第三聚焦面123和第四聚焦面124，第一聚焦面121、第二聚焦面122、第三聚焦面123和第四聚焦面124将光线往一侧汇聚。本实施例中的第一聚焦面121、第二聚焦面122、第三聚焦面123和第四聚焦面124均为弧形面，且其弧形面的直径依次增大，从而使得其折射角依次增大，使得光线折射后能汇聚要一处，如图7所示，第一聚焦面121、第二聚焦面122、第三聚焦面123和第四聚焦面124将光线往右侧下方方向汇聚，而传统的菲涅尔透镜，其某一阵列单元上光线由两端往中间汇聚，因而在设置真空管6时，真空管的两侧将会留有间隙，从而造成空间上的浪费。本实施例中的透镜本体11与聚焦结构12为一体式结构，透镜本体11的宽度超过1.2米，透镜本体11与聚焦结构12为一次性挤出或采用雕蚀工艺制作加工而成，加工方便，适合批量生产。本实施例中的透镜本体11与聚焦结构12为玻璃或聚烯烃材质。玻璃或聚烯烃材质的透过性较好，且成本相对较低，利于市场竞争。本实施例行中的真空管6的尾部装有护托10，对真空管6的尾部起到固定作用。本实施例中的联箱2包括联箱外壳21，联箱外壳21内设有保温层22。本实施例中的宽幅单距聚焦光栅片I可以横向排布也可以纵向排布，真空管6可以横向排布也可以纵向排布。当宽幅单距聚焦光栅片I采用横向排布时，其聚焦后的焦线13为横向分布，若真空管6采用纵向排布方式，随着太阳能高度角和方位角的变化，焦线13会在真空管6排布平面上平移，集热器无需进行阳光跟踪也能保证其聚焦光斑始终在真空管7上；若真空管6采用横向排布方式，集热器只需对太阳高度角进行跟踪，就能保证焦线13 一直在真空管6上。当宽幅单距聚焦光栅片I采用纵向排布时，其聚焦后的焦线13为纵向分布，若真空管6采用纵向排布方式，集热器需跟踪阳光方位角，才能保证焦线13始终在真空管6上；若真空管采用横向排布方式，集热器无需进行阳光跟踪就能保证焦线13 —直在真空管6上。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性聚焦式中高温平板集热器，包括宽幅单距聚焦光栅片、联箱、主流道、热管、传热翅片、真空管和边框，所述主流道设置在联箱内，所述真空管固定在联箱上，所述热管一端插入到真空管中，热管的冷凝段插入到主流道内，所述传热翅片固定在真空管内，所述边框与联箱固定，所述宽幅单距聚焦光栅片固定在边框上且位于真空管的上方，其特征在于：所述宽幅单距聚焦光栅片包括片状的透镜本体，所述透镜本体上设有入射面和出射面，所述出射面上设有若干阵列排布的用于将光线聚集到一侧的聚焦结构，所述聚焦结构包括若干用于聚焦光线的聚焦面和若干连接面，所述聚焦面与连接面间隔分布。

【技术特征摘要】
1.一种线性聚焦式中高温平板集热器，包括宽幅单距聚焦光栅片、联箱、主流道、热管、传热翅片、真空管和边框，所述主流道设置在联箱内，所述真空管固定在联箱上，所述热管一端插入到真空管中，热管的冷凝段插入到主流道内，所述传热翅片固定在真空管内，所述边框与联箱固定，所述宽幅单距聚焦光栅片固定在边框上且位于真空管的上方，其特征在于:所述宽幅单距聚焦光栅片包括片状的透镜本体，所述透镜本体上设有入射面和出射面，所述出射面上设有若干阵列排布的用于将光线聚集到一侧的聚焦结构，所述聚焦结构包括若干用于聚焦光线的聚焦面和若干连接面，所述聚焦面与连接面间隔分布。2.根据权利要求1所述的线性聚焦式中高温平板集热器，其特征在于:所述聚焦面为弧形面，所述连接面为...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚卫国，叶宏，周旭阳，邵敏敏，李亚茹，
申请(专利权)人：浙江煜腾新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33