專利名稱：采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能聚光集熱裝置，特別是一種非跟蹤聚光集熱裝置，屬 于太陽能聚光集熱技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種清潔、無污染的可再生能源，其開發(fā)和利用被認為世界能源戰(zhàn)略 的重要組成部分。復(fù)合拋物面聚光器(Compound parabolic concentrator，簡稱為CPC)是根據(jù)邊緣 光學(xué)原理設(shè)計的非成像聚光器。在理論上，接收角范圍內(nèi)的入射光直接或經(jīng)反射都最終到 達接收器上，對于給定的接受角范圍它可以實現(xiàn)最大的聚光比，因而被應(yīng)用在太陽能光熱、 光伏系統(tǒng)中，非跟蹤、跟蹤(二級反射器)系統(tǒng)中。CPC模型的建立與發(fā)展起于七十年代末， 大量學(xué)者做了相關(guān)研究。管狀CPC在光熱系統(tǒng)中的應(yīng)用最為廣泛，它具有最小的散熱面積， 無需跟蹤裝置而降低了成本，可以實現(xiàn)中高溫集熱的需求。太陽能熱水器是目前唯一大規(guī)模利用的太陽能熱利用裝置，但傳統(tǒng)的太陽能熱水 器由于破壞了建筑的結(jié)構(gòu)及美觀而被許多新樓房所禁止使用，應(yīng)運而生的掛壁式太陽能熱 水器成為了用戶的新寵。但也存在了一些不足成本偏高、太陽能利用率低、集熱溫度低、對 固定裝置的要求高等。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供了一種美觀、便于安裝、成本低、 太陽能利用率高、集熱溫度高、重量輕的采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的一種采用半邊復(fù)合拋物面聚 光裝置的掛壁式集熱器技術(shù)方案為該掛壁式集熱器包括表面朝南并豎直擺放的玻璃平板、與玻璃平板相連接的外 部框架和多個東西向擺放并垂直分布的半邊復(fù)合拋物面聚光裝置，該半邊復(fù)合拋物面聚光 裝置位于玻璃平板和外部框架所圍成的空間內(nèi)且該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置固定在外部 框架上；半邊復(fù)合拋物面聚光裝置包括玻璃真空集熱管和半邊復(fù)合拋物面反光板，玻璃真 空集熱管位于半邊復(fù)合拋物面反光板的下端。優(yōu)選的，多個半邊復(fù)合拋物面聚光裝置所形成的平面及玻璃平板均向北傾斜一定 角度擺放，該角度范圍為0° -60°。優(yōu)選的，半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的接收半角的范圍為10° -60°。有益效果1)該裝置采用了掛壁式，可以與建筑完美的結(jié)合，易于安裝同時又不破壞建筑的 結(jié)構(gòu)。2)該裝置采用了半邊復(fù)合拋物面聚光裝置，可以接收到最多可能的太陽光；其采光特點是冬季聚光比高，夏季聚光比低，可以實現(xiàn)全年恒溫運行；全年無需調(diào)整反光板的方向，并且平均聚光比比一般的復(fù)合拋物面聚光器高；比一般掛壁式太陽能熱水器集熱溫度 高；用廉價輕便的反光板代替了集熱管，降低了成本，減輕了重量。3)該裝置采用了玻璃真空集熱管，可以減少熱損失，具有較好的保溫性。4)該裝置采用了玻璃平板與外部框架形成的封閉結(jié)構(gòu)，可以保證反光板及真空集 熱管的壽命，并且易于清洗及運輸。5)該裝置成本低、集熱效果好、易于安裝、美觀、維護費用低、結(jié)構(gòu)簡單易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

圖1是本實用新型提供的半邊復(fù)合拋物面反光板的掛壁式集熱器剖面結(jié)構(gòu)示意 圖；圖中有玻璃真空集熱管1-1、半邊復(fù)合拋物面反光板1-2、截掉的另一半邊復(fù)合 拋物面反光板1-3 ；圖2是本實用新型提供的第一個實施例采用半邊復(fù)合拋物面反光板的掛壁式集 熱器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中有半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1、玻璃平板2、外部框架3 ；圖3是提供的第一個實施例采用半邊復(fù)合拋物面反光板的掛壁式集熱器的立體 結(jié)構(gòu)示意圖；圖中有半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1、玻璃平板2、外部框架3 ；圖4是本實用新型提供的第二個實施例采用半邊復(fù)合拋物面反光板的掛壁式集 熱器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中有半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1、玻璃平板2、外部框架3。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。本實用新型提供的采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器，該半邊復(fù)合拋 物面聚光裝置的掛壁式集熱器包括表面朝南并豎直擺放的玻璃平板2、與玻璃平板2相連 接的外部框架3和多個東西向擺放并垂直分布的半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1，該半邊復(fù)合 拋物面聚光裝置1位于玻璃平板2和外部框架3所圍成的空間內(nèi)且該半邊復(fù)合拋物面聚光 裝置1固定在外部框架3上；半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1包括玻璃真空集熱管1-1和半邊復(fù)合拋物面反光板 1-2，玻璃真空集熱管1-1位于半邊復(fù)合拋物面反光板1-2的下端。多個半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1所形成的平面及玻璃平板2均向北傾斜一定角度 擺放，該角度范圍為0° -60°。半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1的接收半角的范圍為10° -60°。將完整的復(fù)合拋物面聚光器去掉南邊的半邊復(fù)合拋物面反光板后再向南傾斜一 定角度后就是本裝置中的半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1 ；半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1位于玻 璃平板2和外部框架3所圍成的空間內(nèi)；半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1固定在外部框架3上。[0031]也可以采用傾斜式，將多個半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1所形成的平面及玻璃平板 2均向北傾斜一定角度擺放。實施例1 該裝置含有4個半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1，復(fù)合拋物面的接收半角為30°。半 邊復(fù)合拋物面反光板1-2采用鋁板。玻璃真空集熱管1-1為直通式真空集熱管。玻璃平板 2采用透光性能好的高硼硅玻璃3. 3。外部框架3采用耐腐蝕、輕便的有機塑料。多個半邊 復(fù)合拋物面聚光裝置1所形成的平面及玻璃平板2垂直放置。實施例2該裝置含有4個半邊復(fù)合拋物面聚光裝置1，復(fù)合拋物面的接收半角為30°。半 邊復(fù)合拋物面反光板1-2采用鋁板。玻璃真空集熱管1-1為直通式真空集熱管。玻璃平板 2采用透光性能好的高硼硅玻璃3. 3。外部框架3采用耐腐蝕、輕便的有機塑料。多個半邊 復(fù)合拋物面聚光裝置1所形成的平面及玻璃平板2在垂直方向的基礎(chǔ)上向北旋轉(zhuǎn)15°放置。本實用新型還可以有其它實施方式，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)所采用的任何細微 修改、等效變換、替代所形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明專利要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器，其特征在于該掛壁式集熱器包括表面豎直擺放的玻璃平板(2)、與玻璃平板(2)相連接的外部框架(3)和多個垂直分布的半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)，該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)位于玻璃平板(2)和外部框架(3)所圍成的空間內(nèi)且該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)固定在外部框架(3)上；半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)包括玻璃真空集熱管(1-1)和半邊復(fù)合拋物面反光板(1-2)，玻璃真空集熱管(1-1)位于半邊復(fù)合拋物面反光板(1-2)的下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器，其特征在 于多個半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)所形成的平面及玻璃平板(2)均傾斜一定角度擺放， 該角度范圍為0° -60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器，其特征在 于半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)的接收半角的范圍為10° -60°。
專利摘要本實用新型涉及一種采用半邊復(fù)合拋物面聚光裝置的掛壁式集熱器，該掛壁式集熱器包括表面朝南并豎直擺放的玻璃平板(2)、與玻璃平板(2)相連接的外部框架(3)和多個東西向擺放并垂直分布的半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)，該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)位于玻璃平板(2)和外部框架(3)所圍成的空間內(nèi)且該半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)固定在外部框架(3)上；半邊復(fù)合拋物面聚光裝置(1)包括玻璃真空集熱管(1-1)和半邊復(fù)合拋物面反光板(1-2)，玻璃真空集熱管(1-1)位于半邊復(fù)合拋物面反光板(1-2)的下端。該掛壁式集熱器美觀、便于安裝、成本低、太陽能利用率高、集熱溫度高。
文檔編號F24J2/05GK201637144SQ20102016697
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者余雷, 張耀明, 王軍 申請人:東南大學(xué)