[发明专利]一种波形瓦太阳能聚光集热器

说明书

所属技术领域

本发明涉及太阳能光热领域，具体是一种波形瓦太阳能聚光集热器。

背景技术

当前太阳能热水器大多是为真空管式或平板式，集热方式有水循环和介质换热两种，太阳能真空管式热水器积温高些在国内应用广泛但与建筑一体化集合程度低，而太阳能平板式热水器效率高些且易于与建筑结合，在国外应用广泛，但都很难获得中高温应用。目前太阳能光热应用愈来愈广泛，如太阳能空调，太阳能烘干器，太阳能斯特林热发电，太阳能蒸汽炉等往中高温发展趋势明显，这就需要适合中高温应用的太阳能聚光集热器，恰好目前我们已经解决了玻璃线性菲涅尔聚光透镜批量生产的问题，实现了采用超白玻璃生产出线聚焦菲涅尔透镜，低价格高聚光效率的玻璃透镜解决了聚光器问题，使得大规模应用中高温蒸汽热水器成为可能，这就迫切需要解决一种适合玻璃聚光透镜的，简单可靠低廉的中高温聚光集热器的优化设计及相关技术问题。

发明内容

本发明的目的是在于提出一种生产成本低 ，结构简单，安全可靠，便于安装运输，且易于建筑一体化设计，安装的与太阳能空调等中高温设备相配套的一种聚光集热器。

本发明的技术方案是：所述的一种波形瓦太阳能聚光集热器，包括玻璃波形瓦线聚焦聚光器、集热器、外框三个部分，玻璃聚光器采用线性菲涅尔透镜聚焦方式，调整聚焦光带的带宽与集热器吸热部分宽度相吻合，使得入射的太阳光聚集于固定的太阳能集热器上，增加集热器单位面积太阳光辐射能量密度，提高集热器吸热介质温度。

集热器分两种，一种为大型单体或几个大型单体组合体形式的高温高压蒸汽型集热器，另一种为多个小单体组合体或平板多组焦带聚焦式集热器，集热装置也可以采用大型真空管式或平板热水器式；采用封闭式集热环路，所述环路热管的蒸发器为回形管蒸发器，环路热管的冷凝器为螺旋盘管式冷凝器，液体导入管或蒸发气体导出管两个阀门要装成三通阀便于工质填充和抽真空安装。

本发明中，所有类型集热器全部采用高效吸热板背焊接铜管，并采用双路环路回管，且管壁能承载相应蒸汽压力。

采用上述方案，本发明主要有以下几个创新点。

（1）聚光器采用超白玻璃生产的线聚焦菲涅尔透镜，透镜聚焦类型为线性，可以获得所需倍数的数倍聚焦光带，光带更适合用于吸热金属带上，且焦带宽度与吸热片宽度相对应，也可以直接照在金属管上，但管表层要通过磁控溅射等方法镀上高效吸热层，聚焦倍数由透镜聚光面积与聚光效率乘积和吸热金属片或金属管受光面积比决定。

（2）集热器采用大型单体时可以获得高倍聚光，产生高温高压蒸汽，通常指温度在200-800℃压力在6个大气压以上，大型单体组合体可以获得所需蒸汽量，适合大面积太阳能空调，斯特林外燃机热发电，蒸汽干燥房等高温高压蒸汽适用场所，而小型平板型可以获得低倍聚光，产生中温低压蒸汽，通常指温度在100-200℃压力在6个大气压以下，适合集体或家用取暖，太阳能空调，恒温游泳池等基础供热。

（3）采用封闭式集热环路，所述环路热管的蒸发器为回形管蒸发器，环路热管的冷凝器为螺旋盘管式冷凝器，液体导入管或蒸发气体导出管两个阀门要装成三通阀便于工质填充和抽真空安装。

（4）真空管与金属管，在管口出口处与玻璃焊接，要采用镀金属钼的两个出口管才能与玻璃相焊接并抽真空，这是因为钼与真空管玻璃膨胀系数相同。

综上所述，本发明是一种，结构简单可靠，成本低廉，安装运输方便，易于各种中高温热利用需求场所的高性价比基础集热器。

附图说明

图1为本发明波形瓦聚光集热器的结构示意图。

图2为本发明集热器部分剖面结构示意图。

图3为大型单体组合体波形瓦聚光集热器结构示意图。

图4为多个小单体组合体或平板多组焦带聚焦式集热器剖面示意图。

附图1-4中，1玻璃波形瓦线聚焦聚光器，2集热器，3框架，集热器2中,2-1大型真空管，2-2高性能吸热金属板，2-3高效导热吸热承压金属管，2-4高效隔热保温层，金属管中，2-31蒸发器，2-32冷凝器，2-33介质导入金属管，2-34三通阀门，2-35蒸汽导出金属管。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，所述的一种波形瓦太阳能聚光集热器，包括1玻璃波形瓦线聚焦聚光器，2集热器，3外框三个部分组成。