[发明专利]聚锥沟形太阳能吸热面

说明书

本发明属新能源技术，它涉及了一种能即时把太阳光转换成有效热的太阳能集热用的聚锥沟形吸热装置；尤其是能高效吸热的集热面结构。

能源是发展国民经济的重要物质基础，是提供物质生产和生活的原动力，需求正在急剧增加。在过去的100年，人类对能源的研究和使用已从煤炭、石油等化石燃料的单一结构，发展到以化石能源为主，其他能源互补的多元化格局，以此减缓这种紧急状态；化石能资源是我们“家园”地球经过几十亿年慢长过程积累起来，不可再生的储备资源，而在极为短暂的时间内资源将挖着枯竭，同时滥用这储备资源，会给地球带来巨大的污染，且更谈不上满足日益严格的环境质量需求，这些因素都促使人们更加重视寻找洁净的和可持续利用的新能源。近年来太阳能技术取得了长足的进展，在过去的几十年来产生了多种多样的太阳能集热器，如：真空管、闷晒式包括蜂窝形，以及管板式等集热器，由于真空管成本高及工艺复杂例如：为了减少两真空管间隙损失应增加设计反射板等，适应范围受到一定限制如：太阳能开水器、墙壁集热器便使用蜂窝形、管板式等；大家知道在集热平板上增加蜂窝形并没有增加热效率；因为它只增加了光线的反射次数，可是它减少了初次有效光能到达集热器有效区的量。大家知道太阳光转换成热的时候要即时让集热器中的介质带走该热量，才能减少漫辐射以及热量对外界的对流和传导，由于它是在集热板上部增加了蜂窝形，因此它没有抑制顶部的热损失，反而增加顶部的热损失；且它只增加了饱和温度。在管板式中目前常见的铜铝复合带它的效率不高，是因为；在带翼上得到的热量不能即时地被介质带走，从而提高了带翼边缘的温度，增加了漫辐射以及热量对外界的对流和传导。大家知道普通热管的热传导率是铜的几百倍，因而在带翼的边缘热的损失是非常利害的。

本发明的目的是提供一种，能即时把太阳光转换成有效热的聚锥沟形太阳能吸热面，它在有效接收太阳光时，还能增加光线的接收次数，吸收漫射能量，把太阳光转换成有效的热，来减少热损失以保障集热器的高效率。

本发明是把采光面(吸热面)板芯，制成带尖的聚集沟槽形迎光面，例如：樱枪形或其它聚光槽形；把樱枪的尖向上形成聚锥沟形迎光面，迎光面朝向与常规集热器相同；由于它的面不是平面的而是锥面(斜面)的，因此接收的向内不平行光线概率极高，可接收多次反射光线吸收漫射能量；从而能把漫射光线聚集到有效的光热转换区域，以及吸热面聚锥沟的底部(下部)；在带尖的聚集沟形板芯内，通有需加热的介质，因此它可即时地带走热量，减少顶热损失来保障集热器热效率。

由于它的面不是平面的，能即时把太阳光转换成有效热、可接收多次反射光线吸收漫射能量；由于它不是管、条、带形状，不须增设反射板，无走光损失；从而可减少热损失、可适用多种集热器应用范围宽、可提快(早)升温、可提高使用温度；同时与蜂窝形和真空管相比可降低成本。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1：是本发明樱枪形吸热面截面示意图。

图2：是常规蜂窝形吸热面示意图。

图3：是常规管板式复合带截面示意图。

图4：是本发明聚光槽形板芯截面示意图。

在图中：1介质、2高温区、3光线、4底板、5空腔。

在图1中看出，本发明的需加热介质(1)是被置在高温区(2)的区域范围内，再由图2常规蜂窝形吸热面示意图和图3常规管板式复合带截面示意图，中，看出介质(1)与高温区(2)距离是比较远的，因此高温区的热损失是比较突出的。这：缩短热传导距离是本发明的技术手段之一。其次如改变樱枪的角度和两樱枪之间的距离便可达到不同使用环境和不同温度的需要；但一般L的距离控制在H的1/10至3/10左右，加大L的距离相对来说可降低使用高温；但是可减少材料降低成本。

在图4聚光槽形板芯截面图中可看到，光线(3)入射到既不平行也不垂直的聚锥形斜面时，光的反射光路可得知，它可接收的向内不平行光线概率极高，可接收多次反射光线吸收漫射能量；并且在接收平行光线或不平行光线时都能将初次有效光照射到较有效的区域上。再由图2常规蜂窝形吸热面看到，蜂格壁是与导热板垂直部置的，接收不平行光线时初次有效光是由蜂格壁接收的，并没有照射到较有效的区域上；接收垂直光线时几乎没有二次反射光线的吸收；图3更不要比了，因为它：没有接收二次反射光线，因此热损失是比较利害的；这：可多次吸收漫射能量也是本发明的技术手段之一；这在图1樱枪形吸热面中可同样看到。

图4A是通用型吸热面；图4B是高温型吸热面。