太阳能收集器和使用该太阳能收集器的系统技术方案

太阳能收集器包括具有空腔和纵轴的第一构件。所述第一构件具有形成所述第一构件的一部分的纵向窗口和形成所述第一构件的另一部分的主体。所述纵向窗口由适于透射太阳辐射的材料制成。所述主体具有外部吸收表面和内部反射表面。第二构件位于所述第一构件的所述空腔内，并且通常与所述第一构件的纵轴平行。所述第二构件适于运载能量吸收流体。绝缘材料填充在所述第一构件与所述第二构件之间的所述空腔。太阳能收集系统包括上述太阳能收集器和太阳能传输装置，所述太阳能传输装置用于引导太阳能，以使太阳能通过所述收集器的所述窗口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种太阳能收集器和使用该太阳能收集器的系统。
技术介绍
太阳能是一种可再生能源。目前，正开发通过提高太阳能转换效率使太阳能进入商业使用的方式。太阳能是指由太阳产生并在例如地球上捕获的辐射能量(热和光)。据估计，地球每年吸收约3.8×106EJ的太阳能。如果这些太阳能中的一些能加以利用，那么可对能量供需会产生重大影响。太阳能技术通常分为被动捕获类别或者主动捕获类别。主动捕获指，例如，使用光伏板或者太阳能集热器。而被动捕获指，例如，对建筑进行定向、或者选取材料、或者对空间进行设计以使太阳能利用率最大化。捕获到的热太阳能可以用在各种各样的应用中，诸如，但不限于，热水、供暖、供冷、和工艺用热发生。在热太阳能的捕获中，重要的是使收集器尽可能高效，从而可以使采用的资本收益最大化。因此，需要一种高效捕获太阳能的太阳能收集器。
技术实现思路
太阳能收集器包括具有空腔和纵轴的第一构件。第一构件具有形成第一构件的一部分的纵向窗口和形成第一构件的另一部分的主体。纵向窗口由适于透射太阳辐射的材料制成。主体具有外部吸收表面和内部反射表面。第二构件位于第一构件的空腔内，并且通常与第一构件的纵轴平行。第二构件适于运载能量吸收流体。绝缘材料填充在第一构件与第二构件之间的空腔。太阳能收集系统包括上述太阳能收集器和太阳能传输装置，所述太阳能传输装置用于引导太阳能，以使太阳能通过所述收集器的所述窗口。附图说明为了对本专利技术进行图示，在附图中示出了一种目前优选的形式。然而，应理解本专利技术不限于所示出的精确布置和手段。图1是太阳能收集器的图。图2是使用太阳能收集器的系统的一个实施例的图。图3是使用太阳能收集器的系统的另一个实施例的图。具体实施方式参照附图，类似的附图标记表示类似的元件，在图1中示出了太阳能收集器10。通常，收集器10包括第一构件12和第二构件26，绝缘材料位于所述第一构件12与所述第二构件26之间。第一构件12通常是具有纵轴16的细长构件。构件12可以具有任何截面形状；在一个实施例中，该截面形状是圆形(即，第一构件12是管子)。第一构件12具有空腔14。第一构件12包括形成构件12的一部分的纵向窗口18和形成构件12的另一部分的主体20。窗口18通常与纵轴16平行。窗口18可以形成构件12的一部分。窗口18适于将太阳能传输到空腔14中。窗口18应该不允许太阳能从空腔14离开。在这方面，窗口18可以是允许辐射进入但防止辐射离开的“单向”反射镜，诸如由偏光膜所提供的。窗口18可以是玻璃或者塑料。主体20可以形成第一构件12的剩余部分。主体20具有外部(或者外)表面22和内部(或者内)表面24。针对所述主体20的材料的选择可以取决于多种因素，包括：在最大预期温度下的强度、绝缘性质、抗蚀性及成本，略举数例。所述外部表面22适于吸收太阳辐射。所述外部表面22可以是在所述主体上的涂层，或者可以是层合到所述主体上的层，或者可以与所述主体成为一体。在一个实施例中，所述外部表面22可以是黑色表面，以便模拟理想化的黑色主体。所述理想化的黑色主体可以体现为吸收所有入射的电磁辐射(包括太阳辐射)而不考虑入射频率或者角度的物体。所述内部表面24适于反射太阳辐射。所述内部表面24可以是在所述主体上的涂层，或者可以是层合到所述主体上的层，或者可以与所述主体成为一体。在一个实施例中，所述内部表面24是镜面，以便反射所有入射到其上的辐射而不吸收任何该辐射。第二构件26通常是具有纵轴16的细长构件。第二构件26可以位于第一构件12的空腔14内的任何地方。构件26可以具有任何截面形状；在一个实施例中，该截面形状是圆形(即，第二构件26是管子)。在一个实施例中，所述第二构件26与所述第一构件12的所述轴线16同轴。一方面，第二构件26适于从其运载能量吸收流体。另一方面，第二构件26还适于高效地捕获太阳能或者允许太阳能通过，进入能量吸收流体。针对后一方面，如上所述，第二构件26可以是黑色的，以便模拟理想化的黑色主体。第二构件26可以由玻璃(例如，Pyrex)、石英、陶瓷、塑料、金属或者它们的组合制成。针对所述第二构件26的材料的选择可以取决于多种因素，包括：在最大预期温度下的强度、绝缘性质、抗蚀性及成本，略举数例。在所述主体20与所述第二构件26之间的间隙或者空间可以是任何距离。在考虑该间隙的宽度时，必须记住几点需要考虑的事项。如下所述，这些需要考虑的事项包括：太阳能导向器的焦距和尺寸；所述主体20的直径越大，越易于收集太阳辐射，但是隔热性越差。所述能量吸收流体可以是任何流体。例如，该流体可以是流体或者气体。对流体的选择不做限制，并且可以由捕获到的能量的后续使用方式决定。在一个实施例中，所述能量吸收流体可以是水和乙二醇的混合物。在另一实施例中，所述能量吸收流体可以是水。绝缘材料28占据了所述第一构件12与所述第二构件26之间的空间。绝缘材料28可以是适于尽可能高效地(即，吸收尽可能少的辐射能量)传输进入所述窗口18的太阳能的任何材料。绝缘材料可以是流体或者真空。该流体可以是气体。参照图2和图3，图示了利用太阳能收集器10的系统30。通常，系统30包括太阳能收集器10、太阳能导向器32、能量吸收流体移动器34及热能利用器36。所述太阳能导向器32引导并聚集太阳辐射。导向器32可以是透镜(图2)或者反射器(图3)。导向器32可以是细长并具有通常与所述第一构件12的所述轴线16平行的轴线。导向器的焦点可以定位为引导聚焦在收集器10的所述第二构件26处的辐射。所述透镜可以是任何透镜；在一个实施例中，可以是凸透镜。所述透镜也可以是菲涅尔透镜。所述反射器可以是任何反射器和反射镜。在一个实施例中，所述反射器可以是抛物面反射器。所述能量吸收流体移动器34可以是适于绕着系统30移动流体的装置。在一个实施例中，移动器34可以是泵(如果流体是液体)。在另一实施例中，移动器34可以是压缩机(如果流体是气体)。所述热能利用器36可以是适于使用在流过收集器10的能量吸收流体中吸收的能量的任何装置。例如，利用器36可以用于加热水、供暖、供冷及工艺用热发生，或者可以对在任何这些操作中使用的流体进行预热。示例在以下示例中，将本专利技术收集器与常规收集器进行比较来展示本发明收集器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能收集器，其特征在于，包括：具有空腔和纵轴的第一构件，所述第一构件具有形成所述第一构件的一部分的纵向窗口和形成所述第一构件的另一部分的主体，所述纵向窗口由适于透射太阳辐射的材料制成，所述主体具有外部吸收表面和内部反射表面；第二构件位于所述第一构件的所述空腔内，并且通常与所述第一构件的纵轴平行，所述第二构件适于运载能量吸收流体；以及绝缘材料填充在所述第一构件与所述第二构件之间的所述空腔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 US 14/041,3371.一种太阳能收集器，其特征在于，包括：
具有空腔和纵轴的第一构件，所述第一构件具有形成所述第一构
件的一部分的纵向窗口和形成所述第一构件的另一部分的主体，所述
纵向窗口由适于透射太阳辐射的材料制成，所述主体具有外部吸收表
面和内部反射表面；
第二构件位于所述第一构件的所述空腔内，并且通常与所述第一
构件的纵轴平行，所述第二构件适于运载能量吸收流体；以及
绝缘材料填充在所述第一构件与所述第二构件之间的所述空腔。
2.根据权利要求1所述的太阳能收集器，其特征在于，所述第一
构件是管子。
3.根据权利要求1所述的太阳能收集器，其特征在于，所述第二
构件是管子。
4.根据权利要求1所述的太阳能收集器，其特征在于，适于传递
太阳能的所述材料选自由玻璃、塑料或者它们的组合组成的组。
5.根据权利要求1所述的太阳能收集器，其特征在于，所述外部
吸收表面是黑色表面。
6.根据权利要求1所述的太阳能收集器，其特征在于，所述内吸
收表面是镜面。
7.根据权利要求1所述的太阳能收集器，其特征在于，所述绝缘
材料是流体或者真空。
8.根据权利要求7所述的太阳能收集器，其特征在于，所述流体

\t是气体。
9.一种太阳能收集系统，其特征在于，包括：
太阳能收集...

【专利技术属性】
技术研发人员：任道淳，
申请(专利权)人：任道淳，
类型：发明
国别省市：美国;US