[发明专利]一种冬季采暖用季节性聚光的集热器

说明书

本发明属于太阳能集热器技术领域。一种冬季采暖用季节性聚光的集热器，其特征是，集热器包括聚光槽、聚光槽内壁上设置的反光膜、聚光槽内设置的吸热管，聚光槽沿东西方向设置，聚光槽用于将照射到聚光槽上的阳光反射到吸热管上；集热器的聚光槽朝向太阳设置；集热器倾斜设置，集热器的倾角角度为当地纬度加A，A＝11°63′‑12°。本发明解决了现有聚光型集热器全年聚光使得非采暖季热能浪费的技术问题。

技术领域

本发明属于太阳能集热器技术领域，具体涉及一种冬季采暖用季节性聚光的集热器。

背景技术

太阳能采暖是北方过冬的节能产品，现在为了环境政府在大力推广，采暖须要大面积的采光面积，一般设计比例是太阳能集热面积和采暖面积比例达1；4，甚至太阳能集热面积更大，才能初步满足用户采暖的要求。矛盾是，在冬季大面积的太阳能可以用于采暖，当在采暖季其他时间内，大面积的集热器的热能不能利用并弃置不要，由于长时间的停止使用，使的太阳能系统设备老化损坏，设备不能满足长期采暖使用。

另一方面，太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源，太阳光的能量密度较低，在地面上单位面积每平方米的能量约为500w上下，在太阳能热利用时所能产生的温度较低，特别是用于采暖的太阳能集热器，聚光型太阳能热利用是利用太阳能采暖的较好的途径之一，目前聚光型集热器一般都满足全年的聚光热利用性能，即当太阳的直射点在北回归线与南回归线之间时，集热器的聚光槽实现全聚光，对应的太阳高度角变化范围在23°26′×2＝46°52′，即太阳光与聚光槽的中心线之间的夹角为46°52′(聚光槽的圆心与聚光槽的中点两点之间连线，作为聚光槽的中心线)；通常固定式聚光槽设计的反光槽面阳光入射角范围在约46° 52′，这个入射角范围正好是太阳能高度角全年变化的范围，它能将全年四季阳光都能聚光在吸热管外壁上。当热能用于采暖集热器时，同样会在采暖季其他时间内，大面积的集热器的热能不能利用并弃置不要，由于长时间的停止使用，使的太阳能系统设备老化损坏，设备不能满足长期采暖使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种冬季采暖用季节性聚光的集热器，以解决现有聚光型集热器全年聚光使得非采暖季热能浪费的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案，一种冬季采暖用季节性聚光的集热器，其特征是，集热器包括聚光槽、聚光槽内壁上设置的反光膜、聚光槽内设置的吸热管，聚光槽沿东西方向设置，聚光槽用于将照射到聚光槽上的阳光反射到吸热管上；集热器的聚光槽朝向太阳设置；集热器倾斜设置，集热器的倾角角度为当地纬度加A，A＝11°63′-12°；

(1)当集热器位于北半球时：

当太阳直射点位于南纬A时，太阳光正射在聚光槽中，太阳光与聚光槽中心线的夹角为 0°，即太阳光与聚光槽中心线重合；

当太阳光直射点位于赤道时，太阳光与聚光槽中心线的夹角为-A；太阳光直射点位于南回归线时，太阳光与聚光槽中心线的夹角为A；当太阳直射点位于直射赤道与南回归线之间时，太阳光与聚光槽中心线的夹角为-A-A，总的夹角为2A，此时聚光槽的聚光效率为70-95％；；

当太阳直射点位于直射赤道与北回归线之间时，聚光槽的聚光效率减小至0-40％；

北半球集热器聚光槽发挥聚光效率的时间是太阳直射点位于赤道与南回归线之间；

(2)当集热器位于南半球时：

当太阳光直射点位于北纬A时，太阳光正射在聚光槽中，太阳光与聚光槽中心线的夹角为0°，即太阳光与聚光槽中心线重合；

当直射点位于赤道时，太阳光与聚光槽中心线的夹角为A；当太阳光直射点位于北回归线时，太阳光与聚光槽中心线的夹角为-A；当太阳直射点位于直射北回归线与赤道之间时，太阳光与聚光槽中心线的夹角为-A-A，总的夹角为2A，此时聚光槽的聚光效率为70-95％；

当太阳直射点位于直射赤道与南回归线之间时，聚光槽的聚光效率减小至0-40％；