[发明专利]免跟踪双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器

摘要

本发明涉及免跟踪双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器。由三层构成，外层为多曲面外保护板，中间为保温板，内层为多曲面反射板；聚焦区域放置两根空气集热管，空气集热管由多曲面槽式集热器端口的端头钢板封板支撑并固定，端头钢板封板上方与端头玻璃封板衔接，两端板均与多曲面槽式集热器端口连接并密封；集热管内的辐射对流换热增强器由金属孔板卷板而成；所述多曲面槽式集热器槽口采用超白玻璃盖板并密封；所述多曲面槽式空气集器与外部风管的连接通过两侧端头钢板封板与整流箱连接而实现。本发明还提供了计算集热器免跟踪对应的倾斜角度θ的方法。本发明加热空气量大、集热效率高、成本低、占用空间小、使用与维护简单，可广泛应用。

主权项

双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器，其特征在于：所述双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器的多曲面槽由三层构成，外层为多曲面外保护板，中间为保温板，内层为多曲面反射板；在所述双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器的光学聚焦区域放置两根空气集热管，空气集热管由双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器端口的端头钢板封板支撑并固定，端头钢板封板上方与端头玻璃封板衔接，两端板均与双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器端口连接并密封；放置在所述空气集热管内的辐射对流换热增强器由金属孔板卷板而成；所述双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器槽口采用超白玻璃盖板并密封；所述双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器与外部风管的连接通过两侧端头钢板封板与整流箱连接而实现；采用以下方式计算双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器达到免跟踪对应的倾斜角度θ：双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器光学效率η与偏角ε之间有关系式成立，ηi＝‑0.0034εi2+0.0053εi+1              (1)式中，ηi——双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器在i时刻的光学效率也即双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器入射光线接收率，％；εi——i时刻的入射光线偏角(入射光线与镜面法线夹角)，度；当双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器以倾斜角θ安装时，双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器开口面接收的太阳辐照总量φθ如式(2)，φθ=∫1nIθi·ηidi---(2)]]>式中，φθ——双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器以倾斜角θ安装时在太阳能热利用期内，共计n个小时，开口面接受的累积有效太阳辐照量，MJ/(㎡·计算期)；θ——双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器安装倾斜角，镜面法线与水平面夹角，度；i——计算时刻，i＝1～n，h；Iθi——i时刻倾斜角为θ的双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器表面法线方向上的太阳辐照量，W/㎡；根据式(2)计算得到对应不同倾斜角θ的双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器在整个太阳能热利用期内累积有效太阳辐照量φθ，其中最大值所对应的倾斜角度θ即选定为双集热管多曲面槽式太阳能空气集热器免跟踪倾斜角。