太阳能集热器制造技术

本发明专利技术涉及太阳能技术领域，公开了一种太阳能集热器。本发明专利技术中，包括聚焦装置、位于聚焦装置下方的多根真空集热管、涂覆于真空集热管上的选择性吸收涂层、及固定聚焦装置和真空集热管的支架。本发明专利技术太阳能集热器具有较高的工作温度，打破了现有太阳能集热器工作温度低的局限，有效促进太阳能集热器的高温应用。该聚焦太阳能集热器具有结构简单、制造成本低、应用范围广等优点。

【技术实现步骤摘要】
太阳能集热器
本专利技术涉及太阳能
，特别涉及一种太阳能集热器。
技术介绍
面对日趋强化的资源环境约束和能源供应压力，发展可再生能源，实现新旧能源的替代，走可持续发展道路，是目前及未来能源行业发展的趋势。太阳能由于清洁、无污染，而且取之不尽用之不竭，完全符合当前全球能源危机下新能源的选择标准，已经成为全球可持续能源发展的重要发展战略。中国大部分地区位于北纬45度以南，具有丰富的太阳能资源，据估算年太阳辐射能量为3340-8400MJ/m2，全国陆地表面积接受的太阳辐射总能量相当于17000亿标煤。在我国，推广比较好的是太阳能热水器，在我国已经有20多年的生产和应用历史。随着人们生活水平的不断提高，对生活热水需求的激增促进了太阳能热水器市场的迅速发展。太阳能集热器是用来吸收太阳辐射使之转换为热能并传递给热介质的装置。太阳能集热器虽然不是直接面向消费者的终端产品，但是太阳能集热器是组成各种太阳能热利用系统的关键部件。无论是太阳能热水器、太阳灶、主动式太阳房、太阳能温室还是太阳能干燥、太阳能工业加热、太阳能热发电等都离不开太阳能集热器，都是以太阳能集热器作为系统的动力或者核心部件的。常见的太阳能集热器结构有平板型、真空管型和聚光型太阳能集热器。真空管型太阳能集热器可细分为全玻璃真空管式、热管真空管式、U型管真空管式。常用的为全玻璃真空管式，具有安全、节能、环保、经济等优点。目前的真空管型太阳能集热器一般应用在20-80°C左右的低温家用太阳能热水器场合，由于目前真空管型太阳能集热器的热吸收效率低，发射率较高，因此，无法被应用更高工作温度的场合。因此，本领域迫切需要研发一种应用于中高温领域的太阳能集热器，提高太阳能热水器系统的工作温度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太阳能集热器，打破现有太阳能热水器系统工作温度较低的局限，促进太阳能集热器的高温应用。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种太阳能集热器，一种太阳能集热器，其特征在于，包括:聚焦装置、位于聚焦装置下方的多根真空集热管、涂覆于真空集热管上的选择性吸收涂层、及固定聚焦装置和真空集热管的支架。可选的，真空集热管之间采用串联或并联连接。可选的，真空集热管内流体通过泵驱动。可选的，聚焦装置为菲涅尔透镜。可选的，菲涅尔透镜的制备材质为特弗隆，通过热压的方法得到。可选的，特弗隆菲涅尔透镜基底为玻璃。可选的，玻璃上方涂覆增透膜。可选的，真空集热管下方固定有反射装置，作用是将聚焦漏出的光线再次反射回真空集热管。可选的，反射装置为玻璃以及高光亮的金属。可选的，反射装置结构为凹面。本专利技术实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于:通过聚焦透镜和反射装置的聚焦作用，增加了吸收能量与热发射能量的比例，减小了热辐射损失，从而提高了太阳能热水器的工作温度，降低了生产成本，有效促进了太阳能集热器的中高温应用。【附图说明】图1是本专利技术太阳能集热器第一实施例的结构示意图；图2是本专利技术太阳能集热器第二实施例的结构示意图；图3是本专利技术太阳能集热器聚焦透镜聚焦原理；图4是本专利技术太阳能集热器第三实施例的结构示意图；图5是本专利技术太阳能集热器工作示意图；图6是本专利技术太阳能集热器工作温度数据图；【具体实施方式】在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。图1、图2、图4分别示出了本专利技术太阳能集热器第一、第二、第三实施例的结构示意图，图3示出了太阳能集热器菲涅尔聚焦透镜的聚焦原理，图5是本专利技术太阳能集热器应用于太阳能热水器时系统工作温度的数据图。参见图1、图3和图5，太阳能集热器包括:聚焦透镜31和位于聚焦透镜下方的真空集热管32，为了降低成本，聚焦透镜可选择价格较低廉的特弗隆材质热压制成菲涅尔透镜31，真空集热管32表面镀有选择性吸收涂层33。菲涅尔透镜31与真空集热管32通过支架35固定，真空集热管32之间通过密封接头36串联连接，并通过泵2驱动真空集热管32内流体。真空集热管32的入口连接流体罐1，出口连接储热罐3。选用菲涅尔透镜31作为聚焦透镜，对太阳能光谱进行聚焦，能够使太阳光2倍左右聚焦射入真空集热管32 ;镀在真空集热管32上方的选择性吸收涂层33用于吸收太阳光可见光，减小红外辐射，提高对太阳光的吸收效率，降低辐射效率，从而提高太阳能集热器3的工作温度。串联连接的真空集热管32流体经过多个集热管多次加热，能够达到更高的温度，适用在工作温度较高的场合。选择性吸收涂层33可选用半导体吸收-金属反射串列表面、金属-电介质复合材料、电介质-金属干涉叠层表面等复合材料。例如Si/Ge/-Ag/Au/Cu/Al/Pt/W/N1、Pt-Al203、N1-SiO2, Ni/Co/Mo/Au/ff/Pt-Al203> Al-AlN ;Mo_Mo02、ZrB2, Mo/Co/Cr-Cr203> Mo-AIN、Au-Ti02/Mg0 等材料。菲涅尔透镜31的上方可以设置一玻璃36，玻璃表面36涂覆增透膜，增透膜可以增加光线的通过率，从而增加选择性吸收涂层33的吸收率。此外，在本专利技术的某些其他实施方式中也可以不具备该平面玻璃36及增透膜。菲涅尔透镜31上可以设有太阳跟踪装置(未图示)，根据太阳光的位置调整透镜的角度，改善太阳光的吸收效率，此外，在本专利技术的某些其他实施方式中，也可以不具备跟踪>J-U ρ?α装直。真空集热管32的外管为玻璃，内管可根据所需的工作流体，选用金属管或玻璃管。若选用金属作为内管，则金属内管一端可以设置波纹管。波纹管能够承受吸收热膨胀，减少金属热胀冷缩对太阳能集热器3的影响。图2示出了本专利技术太阳能集热器的第二实施例结构。该实施例与第一实施例的区别在于，各真空集热管32之间采用并联接头38并联连接。参见图3，示出了本专利技术太阳能集热器的工作原理图。太阳光37通过平面玻璃36和菲涅尔透镜31产生折射，聚焦到真空集热管32的圆心，该菲涅尔透镜的聚焦倍数为两倍，太阳光经过经位于真空集热管32上表面的选择性吸收涂层37，选择性吸收涂层37吸收太阳光37，将光能量转换为热能量，加热从流体罐I流经真空集热管32的工作流体，经太阳能集热器3加热后的工作流体输出 到储热罐4。参见图4，示出了本专利技术太阳能集热器第三实施例的结构。在没有跟踪装置的太阳能集热系统中，为了达到好的聚焦效果，在真空集热管32下方引入一反射装置39。该反射装置的制备材质可以为玻璃或者表面光洁的高反射金属等；反射镜的结构为凹面，根据透射聚焦光线等参数确定凹面的尺寸、大小为位置。参见图5，示出了本专利技术的太阳能集热器工作流程图。导热流体通过泵2从流体罐I进入太阳能集热器3的真空集热管32的入口，经太阳能集热器3加热后，到达真空集热管32的出口，已加热的导热流体进入储热罐4，经储热罐4储存的热量经用户5使用后冷却，冷却的导热流体循环回到流体罐I。参见图6，示出了聚焦倍数为2倍时，相同效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热器，其特征在于，包括：聚焦装置、位于所述聚焦装置下方的多根真空集热管、涂覆于真空集热管上的选择性吸收涂层、及固定所述聚焦装置和所述真空集热管的支架。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能集热器，其特征在于，包括:聚焦装置、位于所述聚焦装置下方的多根真空集热管、涂覆于真空集热管上的选择性吸收涂层、及固定所述聚焦装置和所述真空集热管的支架。2.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述真空集热管之间采用串联或并联连接。3.根据权利要求2所述的太阳能集热器，其特征在于，真空集热管内流体通过泵驱动。4.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述聚焦装置为菲涅尔透镜。5.根据权利要求4所述的太阳能集热器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：项晓东，
申请(专利权)人：益科博能源科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：