[发明专利]太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能应用技术领域，尤其涉及一种太阳能集热器。

背景技术

在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代方法，以求得可持续发展并在日后的发展中获取优势地位。太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点。在太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能，由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。无论是太阳能热水器、太阳灶、主动式太阳房、太阳能温室还是太阳能干燥、太阳能工业加热、太阳能热发电等都离不开太阳能集热器，都是以太阳能集热器作为系统的动力或者核心部件。

目前，国内外太阳能发电站常使用的集热器的结构是采用支架支撑呈上下设置的两个联箱，两联箱之间设置若干竖直或简单的S型设置的集热单元支管，采用此种结构形式的集热器有两个缺点，

第一：集热单元支管采用光管制造，且其在两联箱之间呈竖直或简单的S型布置，这样由定日镜反射太阳光辐射到集热器时，有效的吸热面积很小，且支管内的传热工质的扰动性很小，热交换不均匀，导致热交换的质量不好，极大的浪费了太阳能源。

第二：为了增加吸热效率，就必须增加受热面，这样就增加了制造受热面用的钢材，且钢材增加，则就增加了支撑集热器的支架的负载压力，不仅使制造成本增加，还增加了安装难度。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种太阳能集热器，其结构简单，有效吸热面积大，且支管内的传热工质的扰动性强，热交换均匀，热交换的质量高，能尽可能多的吸收定日镜反射过来的太阳能，节约制造用的钢材，降低制造成本和安装难度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种太阳能集热器，包括出口联箱和进口联箱，所述出口联箱和进口联箱之间设置有支管，所述支管至少为一个，所述支管沿其走向至少一部分有弯曲。所述进口联箱和/或出口联箱上设置太阳光聚热孔，且为了方便支管的安装以及节约空间，可以将出口联箱和进口联箱设置为环形联箱，为了能够更好的控制支管内工质的温度或者压力，所以在支管的出口处设置温度传感器或者压力传感器，更加优选的是，是在支管的出口处同时设置温度传感器和压力传感器，这样就可以更加准确的检测支管内工质的实时状态并进行相应的控制。

在支管的入口处设置阀门，且此阀门可采用单向阀，所述太阳能集热器上设置有控制单元，所述控制单元通过所述温度传感器或者压力传感器或者温度传感器和压力传感器的组合的测量值控制所述阀门，这样可以当支管通向出口联箱的入口处的温度或压力低于某一设定值时，对应的支管入口处的单向阀关闭，以保证出口联箱温度和压力维持在某一设定值之上，从而保证集热器正常的工作。

为了加强支管内的工质的扰动性，使换热更均匀，采取以下办法：可以在支管内设置有至少一根金属丝或金属片，所述金属丝或金属片呈螺旋形状或者波纹状；亦可在支管内设置有至少两根金属丝或金属片，所述金属丝或金属片呈螺旋形状或者波纹状相互缠绕；可以将支管选用螺纹管或波纹管。

进一步的，还可以将所述出口联箱和进口联箱之间设置至少一个支管，且所述支管呈三维螺旋线形式排列在出口联箱、进口联箱之间，所述支管的螺旋半径逐渐变大或变小；更优选的可以将支管呈三维阿基米德螺旋线形式排列在出口联箱、进口联箱之间；所述呈三维阿基米德螺旋线形式排列的支管的螺旋线中心与所述通孔的中心位于同一直线上。

进一步的，还包括外壳，所述外壳设置通孔用于进光，且所述出口联箱和进口联箱设置在外壳的内部。

进一步的，为增强整体的稳定性，所述每相邻支管管道外壁至少一部分通过焊接相连。

进一步的，在所述外壳内部设置有若干绝热支架，用于支撑支管；优选的所述绝热支架可由陶瓷制成，呈十字交叉设置在外壳内部。

进一步的，所述绝热支架上固定安装环形金属支架和/或条形金属支架，用于固定支管。

进一步的，在所述外壳内部、且位于所述支管的外围设置有绝热的填充材料。