[实用新型]改进的太阳能吸收器

说明书

背景技术

太阳辐射的能量采用电磁辐射的形式，从红外波长到紫外波长并且在最佳条件下平均每平方米可以具有大约1,000瓦特。太阳能吸收器或收集器是一种装置，其将太阳辐射能转换成可用的或可存储的形式，并且尤其是，将辐射能量转换成热能。太阳能吸收器或收集器可以应用于多种场合。例如，吸收器可以用在家用或商用建筑物中用于补充空间或水加热。 

实用新型内容

根据本公开的一个方面，热吸收器组件包括太阳能吸收层，其具有适于吸收太阳辐射的顶部主表面和与所述顶部主表面相对的底部主表面。管道设置成邻近底部主表面并且用于接收通过其中的流体。散热器与太阳能吸收层的底部主表面的至少一部分接触。管道设置在太阳能吸收层和散热器之间。散热器为热各向异性材料，其具有至少为大约250W/mK的面内导热系数。 

根据本公开的另一个方面，热吸收器组件包括太阳能吸收层，其具有适于吸收太阳辐射的顶部主表面和与顶部主表面相对的底部主表面。管道接触底部主表面并且用于接收通过其中的流体。散热器为热各向异性材料，其具有至少为大约250W/mK的面内导热系数。 

本实用新型的要解决的技术问题是太阳能吸收层和管道之间的热传递的低效率。 

本实用新型的有益效果是有足够的物理接触以在它们之间允许导热传递，从而提高了热传递的低效率。 

附图说明

图1为太阳能吸收器系统的示意图。 

图2为包括有多个柱的太阳能吸收器的顶部正视图。 

图3为沿图2的A-A方向的截面图。 

图4为沿图2的A-A方向的替代截面图。 

图5为沿图2的A-A方向的第二替代截面图。 

具体实施方式

现在参照图1，示出太阳能吸收器系统并且通常用数字10标记。总体上，系统10包括太阳能吸收器12，其吸收来自太阳的辐射能量，将该能量转换成热能，并且将该热能传递给工作流体。工作流体被引导向换热器14，在换热器中热能传递给加热或能量存储单元16。在行进经过换热器14之后，工作流体随后可以重新循环到吸收器12。单元16例如可以是家用或商用热水加热器或者家用或商用空间或地板加热系统。 

尽管上述系统10为闭环的（即工作流体连续地循环返回通过热吸收器），应该意识到也可以采用开环系统，尤其是在水加热应用中。在开环系统配置的一个实施例中，换热器被省去并且水通过热吸收器和管道被直接抽吸到用于日常使用的水存储罐中。 

现在参照图2和3，详细地示出典型的热吸收器12。热吸收器12包括用于接收和输出工作流体的输入管道18和输出管道20。多个柱组件22相互连接输入管道18和输出管道20。柱22接收和吸收太阳光并且将热能传递给在其中流动的工作流体。以这种方式，离开输出管道20的工作流体的温度相对于通过输入管道18进入的工作流体的温度被升高。 

尽管图2中示出的结构具有多个柱22，应该意识到还可以采用更多或更少的柱22。另外，尽管示出的是工作流体行进通过多个平行通路的歧管结构，也可以采用其它管道结构，例如工作流体行进通过多个柱的串联结构。 

每个柱22包括工作流体流经的工作流体管道24。工作流体管道24有利地由导热材料制成，导热材料具有的导热系数大于约100W/m-K，更有利地大于250W/m-K，并且再更有利地大于约400W/m-K。典型的材料可以包括很多金属，例如铝，铜或者它们的合金。 

热吸收层26包括顶部主表面28和与其相对的底部主表面30。热吸收层26设置用于接收与顶部主表面28接触的太阳射线的电磁能量并且将该能量转换成热能。由此，热吸收层26与单独的圆筒形管道24相比有利地具有更大的面向入射的太阳辐射的表面面积。如图2可见，热吸收层26可以大体上为细长的矩形形状。在一个实施例中，热吸收层26大体上可以是平面的。在其它实施例中，热吸收层26在截面可以包括圆弧形或者凹形或者凸形。在更进一步的实施例中，热吸收层可以包括大体上为弯曲或圆弧形的中心部分，其适于至少部分地在其中接收管道24。 

热吸收层26优选地为相对于主表面28和30的长度和宽度较薄的元件。在某些实施例中，热吸收层26具有的厚度可以从大约0.25mm到大约5mm。热吸收层26有利地为金属材料。金属材料例如可以是铝，铜或它们的合金。