[发明专利]太阳能接收器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种太阳能接收器，属于太阳能热利用技术领域。

【背景技术】

与本发明相关的现有技术可参考美国专利4,449,514所示，其所揭示的容积式太阳能接收器包括一圆柱形壳体，在该圆柱形壳体的内表面排设有吸热管，该吸热管两端连接工作流体出口管与进口管，而该壳体的一端呈开口设置，以便接收集中的入射光，当被集中的太阳光自该壳体的开口射入后从而加热吸热管内的工作流体，之后被加热的工作流体从出口管流出，用以产生蒸汽或投入至其他应用。在实际使用中该吸热管通常为铜管或铁管，由于上述吸热管没有光谱选择性，因此对于太阳光的吸收率很低，同时红外发射率很高，从而导致接收器的黑体辐射大，因此降低了接收器整体的光能-热能转换效能。同时，由于接收器的工作温度高达380℃-400℃，同时吸热管是直接暴露于空气中，因此金属材质的吸热管很容易被氧化或被腐蚀，使用寿命比较短。

【发明内容】

本发明目的在于提供一种太阳能接收器，用以克服现有接收器在高温应用时光能-热能转换效率较低且使用寿命短的缺陷。

为实现上述目的，实施本发明的一种太阳能接收器包括吸热管，该吸热管排布形成一腔体，该腔体一端设有一开口，以接收集中入射的太阳光，而该吸热管一端与工作流体进口管连接，而另一端与工作流体出口管连接，并且该吸热管表面依次涂有半导体涂层与氧化物保护层。

依据上述主要特征，该太阳能接收器在与开口相对的另一端设有一反射体，该反射体延伸至该腔体内，以将入射的太阳光反射至吸热管上。

依据上述主要特征，该反射体为圆锥状或三角锥形或方锥状。

依据上述主要特征，该吸热管组合从开口一端到另一端呈倒锥形或半椭圆形排布。

依据上述主要特征，该腔体的开口外部覆盖一透明盖体。

依据上述主要特征，该透明盖体由高透光率的材料制成。

依据上述主要特征，该氧化物保护层为氧化物增透膜，其厚度为四分之一可见光波长范围内。

依据上述主要特征，该接收器外部设有一壳体，并且壳体与吸热管组合之间设有绝热保温层。

依据上述主要特征，该该半导体涂层材料为Ge、Si、GaAs、GaN等半导体材料之一。

依据上述主要特征，该氧化物保护层材料为Al₂O₃或SiO₂。

与现有技术相比较，本发明通过利用在金属吸热管外涂覆半导体涂层与氧化物保护层，如此可利用半导体材料的禁带宽度，可吸收可见光、紫外光等能量高的光线，同时也不吸收红外光并且也不对外发射红外光，从而令该接收器腔体的热平衡温度较小，以降低接收器的黑体辐射及提高提高光能-热能转换效率，同时利用氧化物保护层可以令半导体涂层与金属吸热管与空气隔离，从而避免半导体涂层与金属吸热管氧化，从而增加接收器的使用寿命。

【附图说明】

图1为实施本发明的太阳能接收器的剖视示意图。

图2为图1所示太阳能接收器的吸热管剖面示意图。

图3为太阳辐照度曲线。

【实施方式】

请参阅图1所示，为实施本发明的太阳能集热器1的剖视示意图，该太阳能集热器1包括一壳体13，在具体实施时，该壳体13外表面呈流线形(如半圆形或椭圆形)，从而减少空气阻力，并且该壳体13内部排设有吸热管10，该吸热管10呈螺旋式排布由此形成一腔体100，并且该腔体100一端设有一开口101，以便太阳光聚光器(未图示)所聚集的太阳光15从该开口101射入该腔体100内部，以便吸热管10吸收。并且该吸热管10表面依次涂覆有半导体涂层104与氧化物保护层105(容后详述)。

另外，该壳体13在开口101外部覆盖一透明盖体11，该透明盖体11呈平板设置。或者，该透明盖体11也可向背离开口101的方向凸出并呈曲面设置，如此经聚光器集中的太阳光15以垂直于该曲面的方向从该透明盖体11透射至该腔体100内，如此可减少反射，从而最大效率的利用被集中的太阳光15，在实施时，该透明盖体11可为双曲面或其他形状。较佳的，该透明盖体11由高透光率的材料制成。

再者，为了减少入射至腔体100内的太阳光15再反射至大气中，该壳体13在与开口101相对的另一端设有一反射体12，该反射体12延伸至该腔体100内，如此可将被吸热管10表面反射的太阳光15再反射至至吸热管10上，以增加太阳光在该腔体100内部反射的次数，从而更好地利于吸热管10吸收太阳光15。在具体实施时，该反射体12可为圆锥状、三角锥状或方锥状之一。