[发明专利]平板式太阳能集热器

说明书

技术领域

 本发明涉及一种太阳能集热器，特别涉及一种平板式太阳能集热器。

背景技术

太阳能热水器是为一种利用太阳光能量的热水器。基本上，太阳光算是一种取之不尽，用之不竭的能源，具有推广的价值。太阳能热水器的结构设计主要是利用太阳光照射一集热器，该集热器用于吸收太阳光并转换为热能，再以加热水源来产生热水，因此该集热器为太阳能热水器运作的核心元件。

已知平板式太阳能热水器100的结构如图1所示，由储水保温桶110及集热器120所组成。所述集热器120由多支导引水流的容室121所构成，并令各容室121的上端与一上水槽123焊固在一起，又令各容室121的下端与一下水槽124相固接，且为了增加太阳光热能的采集量，通常都会把一集热板122直接罩覆于各容室121上，以增加其吸热的面积，从而提升集热的效能。其中，一般所使用的集热器120的侧面结构示意图如图2所示，其主要包含：一容室121及一集热板122。容室121两端透出集热器120外部，一端连接储存桶110的第二入口113，另一端连接储存桶110的第二出口114。集热板122上方设有一平面玻璃125，集热板122则被覆于容室121的上方，以吸收太阳光产生热能，并把热量传导给流入容室的水。然而，一般所使用的集热板122皆为金属材质，其成本较高，且当长期处于室外接受风吹日晒雨淋时，其焊接处容易造成生锈腐蚀。

参照第5699785号美国专利“太阳能集热器，Solar energy collector”，该专利揭示一种太阳能集热器，具有一种自动打开覆盖的装置。其在白天时打开，以使太阳辐射能量可达到吸热结构；在夜间时则自动关闭覆盖，以保持在该吸热结构中的热辐射能量。然而，其所使用的吸热结构为一个黑色的圆柱形储罐，其无法透光。

参照第7431030号美国专利“太阳能板热水器，Solar panel for water-heater”，该专利揭示了一种太阳能板热水器，包括一具有多通道的热交换器，其中热交换液体可在该通道中进行循环，以获得更佳的热交换效果。然而，其结构过于复杂，使得在实际应用上制作成本过高。

在太阳能的光谱中，红外线的波长约大于1000nm，能产生许多的热能。但传统太阳能热水器，如上揭示的专利，通常仅针对可见光的吸收，而未针对增加红外线的能量作清楚的揭示。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种平板式太阳能集热器，其通过一红外光吸收元件可充分有效地利用红外线所产生的能量，且该红外光吸收元件的制程方法简单，可有效降低太阳能集热器的制作成本。

为达到上述目的，本发明提供一种平板式太阳能集热器，所述平板式太阳能集热器包含：

一容室，其具有一入水口与一出水口，分别设置于所述容室相对的两端，用以让水流入与流出；以及

一红外光吸收元件，其设置于所述容室的上表面，所述红外光吸收元件在400nm至750nm的光穿透率介于60%~90%之间，且在1100nm至1500nm的光穿透率介于10%~50%之间；其中，当太阳光照射在所述容室的上表面时，所述红外光吸收元件吸收了产生热量的红外光能量，使得所述红外光吸收元件温度上升，以加热由所述入水口流入所述容室的水，并由所述出水口流出。

作为优选方案，其中所述红外光吸收元件在1100nm至1500nm的光吸收率介于50%~90%之间。

作为优选方案，其中所述红外光吸收元件由一红外光吸收层涂布于一透明基板上所形成，且所述透明基板的材质选自玻璃或塑料。

作为优选方案，其中所述红外光吸收层的材料为一金属氧化物，且金属选自锑、钨、钒、铁、铬、钼、铌、钴、镍、锡或其混合物。

作为优选方案，其中所述红外光吸收元件为一直接一体成型的红外光吸收玻璃。

作为优选方案，其中所述容室相对于红外光吸收元件的底板的材质选自玻璃或塑料。

作为优选方案，其中所述容室相对于红外光吸收元件的底板上还包含一光反射层，且光反射层对红外光的折射率介于4至20之间。

作为优选方案，其中所述红外光吸收元件上方还设有一透明基板，且透明基板与红外光吸收元件形成一空间，而空间内的气体被抽出而形成比大气低压的状态。

作为优选方案，其中所述平板式太阳能集热器还包含：

一第二红外光吸收元件，其设置于所述容室的下表面，所述红外光吸收元件在400nm至750nm的光穿透率介于60%~90%之间，且在1100nm至1500nm的光穿透率介于10%~50%之间；