[发明专利]板架膜抛物槽太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明属于太阳能应用技术领域，涉及一种太阳能集热器，尤其涉及一种板架膜抛物槽太阳能加热器。

背景技术

太阳能作为一种清洁环保、永不衰竭的新能源，在工农业生产以及人民日常生活中得到广泛的应用。太阳能加热技术是太阳能应用最为广泛的技术之一。目前利用最多的太阳能加热器是真空玻璃圆管式加热器，其缺点是固定安放，方向不可调，因此，在一年中只有很短的时间，其玻璃圆管的轴线才能与阳光垂直，即使在这一时刻，由于玻璃圆管表面的曲面性质，导致射入的阳光与玻璃圆管表面上的各个点形成了不同的入射角，很大部分的阳光被反射而损失，所以，其阳光收集与能量转换率更不理想。

中国专利01268860.6提供了一种自动追踪式抛物镜聚焦太阳能加热器，由底座、抛物反射镜和集热器组成，在底座上装有由追踪电机、电路板、T形梁，驱动蜗轮、追踪传感器等组成的自动追踪太阳系统，且集热器采用了圆柱形或球形结构，其轴线和抛物镜面的焦线重合，能把阳光聚焦成为一条线段，使射入的阳光在任何时刻都能经抛物竟面反射后垂直照射到集热器的表面，极大地提高了阳光的能量收集与转换效率。但是由于该动追踪式抛物镜槽集热器的抛物反射镜面加工技术要求高，工艺复杂，只能适用于家用的小型太阳能加热器，而且其制备成本高，不能在实际生产和生活中得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、制造容易、成本低、吸热效率高的板架膜抛物槽太阳能集热器。

本发明的板架膜抛物槽太阳能集热器，包括抛物槽反光膜和集热管；其中抛物槽反光膜由抛物槽支架支撑固定；集热管安装在抛物槽支架的焦点位置；所述抛物槽支架及抛物槽反光膜截面的坐标曲线方程为：F(x)＝x²/99。

所述抛物槽支架通过集热管由底座支撑，并能灵活地转动。

所述集热管焊接在底座上，使抛物槽支架在转动时集热管保持稳固不动。

本发明的抛物槽反光膜是由PVC板基材、铝膜及氟碳涂层复合而成的复合反光膜。其制备方法是：先用固体胶将基材与铝膜粘合在一起，再采用静电喷涂技术将氟碳涂料喷涂于铝膜上，使铝膜表面生长一层1um～2um厚的氟碳涂层。

抛物槽反光膜的跨度设计在110～130cm的范围，高度在30～42cm的范围为宜。

本发明的集热管可采用经下述工艺处理的金属吸热管：将金属管经清洗、去油、干燥处理后，在700～800℃下退火70～85秒，在金属管的表面形成蓝色的氧化吸热层，然后通过超声雾化沉积工艺，在金属管表面喷涂一层SnO₂涂层。

超声雾化沉积工艺为：在雾化反应设备中，以SnCl₄水溶液为喷涂溶液，在振荡频率为890～1013Hz的超声波下，使SnCl₄水溶液分解成以水分子和SnCl₄分子组成的雾化蒸汽；再向雾化反应室中通入氧气，携带雾化的SnCl₄、H₂O蒸汽至加热到300～400℃的金属吸热管表面上，并在金属吸热管表面受热氧化，生成SnO₂，沉积在吸热管的表面。

金属吸热管的直径设计在1.8～2.6cm的范围内为宜。

本发明的板架膜抛物槽太阳能集热器，还可和能跟踪装置配合使用，以提高其吸热效率。

本发明的板架膜抛物槽太阳能集热器，可通过串联的方式形成太阳能集热系统，用于锅炉发电、空调、洗浴、食品加工、纺织工业以及其它供热系统利用。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单，制作方便。本发明采用板架结合的方式制备而成，抛物槽支架由方形钢管精确弯成抛物曲线，再用氩弧焊焊接制成；反射膜以PVC塑料板为基材，质量轻，易成型；整个太阳能反射膜由抛物槽支架和固定在其上的PVC反光膜组成，其结构简单，制作方便易行。

2、成本低，热效率高。本发明槽式抛物面太阳能加热器，每平方米造价低于100元人民币，每100平方米的集热系统可以每天产生10吨的热水(85度)或者5吨的开水，也可以产生300度以下的蒸汽，热效率达到50％，功率达50千瓦。在实际应用时，可根据需要制备成各种规格和不同用途的太阳能供热系统，来代替常规燃煤锅炉发电、空调、洗澡、食品加工、纺织工业、以及其它热利用。