[实用新型]外聚光太阳能真空管中温集热器

说明书

所属技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能真空管中温集热器，属于太阳能热利用设备技术领域。

背景技术：

目前，真空管太阳能热水器应用较普遍，但这属于一种低温集热器，制造的热水温度不容易达到100℃，限制了此类产品在100℃及以上的中温领域应用。CPC复合抛物面型的外聚光太阳能集热器，反射会聚阳光的效率较高，可以获得100℃以上的较高温度，但此类太阳能集热器存在尺寸大、制造难度大、成本高的缺点，限制了其应用与普及。其他类型的外聚光太阳能集热器，如专利ZL99241882.8所描述的，通过简化的反光板设计，可将照射到反光板上的部分阳光会聚到真空管上，也能获得100℃以上的运行温度；虽然此类太阳能集热器的制造成本降低了，但反光板反射、会聚阳光的效率还不高；当阳光入射角变化后，有相当一部分的入射阳光被折射了回去，未被真空管吸收利用。

发明内容：

为了在较低成本的前提下，努力提高外聚光太阳能集热器的阳光收集效率，本实用新型的目的是提供一种运行温度高于100℃、反光板聚集阳光的效率较高、制造成本较低、易于推广普及的外聚光太阳能中温集热器。

为实现上述目的，根据光线的对称反射原理，本实用新型采取以下设计：一种外聚光太阳能中温集热器，它包括内部有吸热体的真空管、外置的反射聚光板、可承压储热装置、中温保温系统，其特征在于：所述反射聚光板置于真空管侧面，其径向截面形状为对称的多段圆弧曲线，分别包括两段、三段、七段圆弧曲线三种形式；其中，三段圆弧、七段圆弧的形式，其对称圆弧线的延长线交汇与吸热内管截面圆的最低点处，以吸热内管的经过圆心的垂直线为轴对称；两段圆弧的形式，其圆弧交汇于真空管外管截面圆的最低点，以真空管的经过圆心的垂直线为轴对称。各种形式的圆弧曲线端点均不超过真空管水平圆心轴的上半部。三种形式的反射聚光板，都可以有效地提高入射角度变化时的光线反射会聚效率，其中，七段式的反射板所反射会聚的光线效率最高。因此，通过提高反射板的聚光效率，就可以实现提高集热器集热效率的目的。

本实用新型设计的中温太阳能集热器，包括：真空管、反射聚光板、可承压容器、导热铝翼、耐中温保温材料等。

有益效果：本实用新型太阳能中温集热器提高了阳光收集效率，制造成本也较低，可以直接加热水产生蒸汽，也可以通过其他传热媒介间接加热水产生蒸汽，因此可广泛用于食品、服装、印染、化工、医药、造纸、海水淡化等行业领域。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步进行说明：

图1是本实用新型七段型真空管结构示意图

图2是本实用新型三段型真空管结构示意图

图3是本实用新型二段型真空管结构示意图

图4是本实用新型吸热体截面为平板型示意图

图中，1为反射聚光板；2为真空管外罩玻璃；3为真空管内吸热体；O为真空管吸热管圆心，D表示吸热管直径，A-B虚线表示3倍D长度的经过圆心O的水平线段，C点表示吸热管圆周上的最低点，OC为吸热管圆的垂直半径。图1中，a-b-c-d-e-f-g表示七段型反射板；图2中，h-i-j表示三段型反射板；图3中，k-l表示二段型反射板。

具体实施方式：

本实用新型的主要特征是对反射聚光板1形状进行的改进，目的是提高对光线的反射会聚效率。

如图1所示，反射板1截面形状为七段型的对称圆弧曲线，a-b-c段圆弧与e-f-g段圆弧完全对称相等，并以吸热管3的垂直半径OC为对称轴，d段圆弧紧贴真空管外罩玻璃，也以OC为对称轴。c段、e段圆弧延长线相交于C点。a段、b段圆弧的最外端点高度低于真空管水平轴线AB。反射板1的总长度等于3倍的吸热管直径D。

如图2所示，反射板1截面形状为三段型的对称圆弧曲线，h段圆弧与j段圆弧完全对称相等，并以吸热管3的垂直半径OC为对称轴，i段圆弧紧贴真空管外罩玻璃，也以OC为对称轴。h段、j段圆弧延长线相交于C点。h段、j段圆弧的最外端点高度低于真空管水平轴线AB。反射板1的总长度等于3倍的吸热管直径D。

如图3所示，反射板1截面形状为二段型的对称圆弧曲线，k段圆弧与l段圆弧完全对称相等，并以吸热管3的垂直半径OC为对称轴。k段、l段圆弧相交于C点。k段、l段圆弧的最外端点高度低于真空管水平轴线AB。反射板1的总长度小于等于3倍的吸热管直径D。