專利名稱::平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及的是一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,屬于太陽能熱利用的
技術(shù)領(lǐng)域:
。特別適用于太陽能與建筑一體化,為"南墻計(jì)劃"、"屋頂計(jì)劃"提供了更具應(yīng)用價值的多功能技術(shù)集成高效聚熱裝置。
背景技術(shù):
:隨著目前人類所使用的石油、煤、天然氣等化石能源的大量消耗而日趨緊缺,并由此導(dǎo)致全球氣候變暖,引起嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題,人們對于新型能源和可再生能源的開發(fā)利用,將變得十分緊迫。太陽能能量巨大,每秒鐘抵達(dá)地面的總輻射能量高達(dá)60萬KW,相當(dāng)于目前世界總發(fā)電量的5萬倍以上,而且是一種清潔、永久性能源。但是迄今為止,人類對太陽能開發(fā)利用得太少,因此,最大限度地采集利用太陽能將在這場能源新技術(shù)開發(fā)中扮演著關(guān)鍵角色。經(jīng)對現(xiàn)有文獻(xiàn)的檢索,發(fā)現(xiàn)于2003年6月25日公告申請名稱為"平板式太陽能聚光集熱器"的專利(專利申請?zhí)?2217701.9),"其特征所述是帶有翅片的金屬集熱管的外表至少設(shè)有三片翼狀翅片(亦稱吸熱板)的結(jié)構(gòu),以增大吸熱面積,其聚光器的聚光槽凹面的截面依次由(數(shù)段)圓弧、拋物線、漸開線及圓弧組成的以拋物面為主的復(fù)合(拋物)凹曲面的結(jié)構(gòu)"。但是,上述實(shí)用新型專利申請中使用翅片以增大吸熱面積,但卻是以大面積犧牲聚光板進(jìn)光量為代價,其翅片大范圍遮擋反光板,經(jīng)科技人員模擬測試,當(dāng)入射光成非直角入射時遮擋尤為明顯,導(dǎo)致反光板聚光效應(yīng)大幅降低。另,于2008年11月19日授權(quán)公告的申請名稱為"具季節(jié)性高效率的太陽能聚光集熱器",所述其特點(diǎn)是"其中復(fù)合弧形曲面聚光集熱裝置借助吸熱板與兩個弧形曲面聚光反射板組構(gòu)成一聚光集熱槽,并在吸熱板中間垂立設(shè)置一駐光板"。該方法確是可以截獲因季節(jié)因素導(dǎo)致日光照射方向改變時損失的能量。但是,數(shù)倍密集度的能量并未用于直接加熱所述的集熱管大部,而是需要通過二次傳導(dǎo)再加熱集熱管,高溫的吸熱板和駐光板在傳導(dǎo)過程中不可避免地?fù)p失大量熱能;再者,雖然該實(shí)用新型使用了雙層面蓋和保溫層,但是由于所述的外周壁直接為金屬材料制成,未見在外壁增加任何保溫措施,該設(shè)計(jì)存在著嚴(yán)重的保溫問題,因此所述的工作液體溫度上升空間將會大打折扣。經(jīng)對市場進(jìn)一步調(diào)查,在現(xiàn)有各類平板太陽能熱水器中,大都存在著太陽能利用率低、集熱溫度低、構(gòu)件密封差等問題,另外成本極高,更是其難以走入建筑一體化技術(shù)及市場的關(guān)鍵所在。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是針對上述不足之處而提供一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其最大的特點(diǎn)之一是本發(fā)明創(chuàng)造性地把集熱與聚光有機(jī)結(jié)合,將集熱吸收與聚光反射功能融為一體;特點(diǎn)之二是本發(fā)明不管是立面墻外側(cè)的保溫、裝飾,還是屋頂太陽能熱的長效利用,都能有效地與建筑融為一體;特點(diǎn)之三是本發(fā)明不再局限于提供家庭生活熱水,還將為現(xiàn)有的采暖、制冷設(shè)備提供預(yù)熱輔助能源,與人們的生產(chǎn)、生活緊密相連,并將增添平板式太陽能熱水器換熱新標(biāo)準(zhǔn);特點(diǎn)之四是本發(fā)明恰到好處地將透光與密封融為一體,在嚴(yán)密的箱體內(nèi)不但能高效吸熱,而且不影響人們的視線。平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置包括透光與密封組件和集熱與聚光組件兩大部分。透光與密封組件由箱體、底板、T型固定條、透光蓋板、絕熱保溫涂層、密封膠、抽真空頭、工質(zhì)進(jìn)口、工質(zhì)出口、安裝塊和吸附劑儲條組成。所述箱體采用四角定位法鉚焊密封固定,以保證箱體內(nèi)熱量不外泄,箱體內(nèi)側(cè)噴涂絕熱保溫涂層,吸附劑儲條固定在箱體內(nèi)左右兩側(cè)。所述T型固定條通過密封膠與底板粘合固定,底板可以是透光材料板制成的透光底板。透光底板、T型固定條組合成的組件向上,嵌入箱體下開口凹槽內(nèi),通過密封膠密封固定。所述透光蓋板采用密封膠與T型固定條組合在一起,組合好的透光蓋板、T型條向下嵌入箱體上凹槽內(nèi),通過密封膠密封固定。抽真空頭、工質(zhì)進(jìn)口、工質(zhì)出口分別裝在箱體上,安裝塊鉚焊在箱體的四邊上,便于與墻面、窗戶、屋頂或其它固定體結(jié)合固定,從而形成一個透光與密封組件整體。集熱與聚光組件包括工質(zhì)通道管、吸熱板、散熱條、吸熱涂層、拋物面聚光反射板、聚光板加強(qiáng)筋、通道管接頭,U型連接彎頭、G點(diǎn)凹槽、絕熱保溫涂層、固定板和防震塊。吸熱板上成型有工質(zhì)通道管,吸熱板的一頭平行向左側(cè)延伸,拋物面聚光反射板嵌入G點(diǎn)凹槽內(nèi)固定;工質(zhì)通道管兩端與通道管接頭密封焊接,并通過U型連接彎頭連接;吸熱板底面噴涂有絕熱保溫涂層,吸熱板上部噴涂有吸熱涂層。裝配完成的集熱聚光板芯,通過固定板固定在箱體內(nèi),從而形成一個集熱與聚光組件。所述G點(diǎn)為吸熱段與反光段的交匯點(diǎn);吸熱段上的G點(diǎn)凹槽是為了便于與反光段的拋物面反光板連接固定而設(shè)置的。所述的工質(zhì)通道管、吸熱板采用不銹鋼、銅合金材料、防銹鋁合金等耐腐蝕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率好、易成形的金屬材料制成,采用擠壓、擴(kuò)孔、變形、拉拔、液壓工藝或其它先進(jìn)工藝,成型完成。所述的工質(zhì)通道管、吸熱板、散熱條、G點(diǎn)凹槽可采用防銹鋁合金一次性擠壓成型。采用合金、不銹鋼、銅及其他金屬材料制作時,拋物面聚光反射板可直接和工質(zhì)通道管焊接,在靠近通道管的一端根據(jù)反射定律測得G點(diǎn)位置后噴涂吸熱涂層,便于進(jìn)入的熱量能更好地利用。所述的工質(zhì)通道管為圓形管、扁形管、三角形管、橢圓形管或?yàn)榕浜蠏佄锩婢酃庖蠖卦O(shè)的其他異形金屬管。該工質(zhì)通道管為特制異型管,外表面受熱面積大,內(nèi)腔容積小,可以達(dá)到更好的熱交換效果。所述的拋物面聚光板采用左、右對稱的雙拋物面聚光板或不對稱的單拋物面聚光板(見視圖2A-A、圖5D-D),G點(diǎn)設(shè)置在陽光直射時最易往開口處反射的點(diǎn)上,這種設(shè)置能較好地解決了聚光、反射、吸熱三者關(guān)系,通常聚光比在1io之間。所述的拋物面聚光反射板采用不銹鋼鏡面板或鏡面玻璃板。拋物面聚光反射板一邊鑲嵌在吸熱段G點(diǎn)凹槽內(nèi),聚光板加強(qiáng)筋與拋物面聚光反射板采用鉚焊或耐高溫25(TC以上的736耐熱膠固定或其它對應(yīng)的結(jié)構(gòu)膠固定。所述的吸熱涂層采用市售金屬體耐高溫陽光選擇性涂層,該涂層的太陽光譜吸收率為a>93%,發(fā)射率為e《0.35,適用溫度為300°C600°C。該涂層可將直射、反射、悶曬式熱量有效地聚集起來,以增強(qiáng)對太陽能的吸收利用效率。所述的透光蓋板采用市售高硼硅3.3平板玻璃、PC透光板或增透平板玻璃及其它低鐵透光材料,透光率達(dá)92%以上。透光蓋板背面四邊與T型固定條通過密封膠固定后鑲嵌在箱體凹槽內(nèi),采用結(jié)構(gòu)膠密封,使密封效果更佳。所述的透光蓋板可采用雙層透光蓋板、多層透光蓋板或單層透光蓋板。采用雙層、多層透光蓋板時,透光蓋板與透光蓋板之間用抽真空及150°C25(TC高溫?cái)D壓排汽法將層內(nèi)冷空氣排出,吸附劑儲條兩面用密封膠將已潔面好的透光蓋板疊壓密封,使透光蓋板與透光蓋板之間無可凝結(jié)濕空氣,確保透光度。所述的底板采用透光材料時,可采用雙層透光底板、多層透光底板或單層透光底板,與透光蓋板的做法相同,透光蓋板與透光底板的設(shè)置可提高居室的采光度,使居室的窗戶、透光體陽臺更具人性化的視覺效果。所述的底板采用冷軋薄板、不銹鋼板、鍍鋅板及強(qiáng)度高、不易腐蝕的整塊板材制作,并在板材平面上壓制有加強(qiáng)筋。底板平面四邊往上折1020mm的凸邊,端部焊接有倒剌,凸邊嵌入箱體凹槽內(nèi),用鉚釘、密封膠固定密封,這樣較好地解決了不同材質(zhì)的密封固定。所述的箱體可采用防銹鋁合金、塑鋼、不銹鋼、鍍鋅管擠壓折彎成形,箱體上、下各設(shè)有凹槽,凹槽端部向內(nèi)5lOmm折彎,箱體采用立式和碟式。箱體構(gòu)件的中段為節(jié)約原材料,減輕整體重量而制成空腔式;箱體制成碟式時,更有利于采光及與外墻體結(jié)合(見視圖6-1、6-2),設(shè)置活動裝置時,推拉更方便,視覺效果更好。所述的絕熱保溫涂層采用由成都美斯特科技有限公司生產(chǎn)的"CI-100水性隔熱保溫涂料"(隔熱保溫系數(shù)可達(dá)0.017W/m2.K),或者其它市售的絕熱保溫性能相同的涂料。所述的工質(zhì)進(jìn)口和工質(zhì)出口固定在箱體兩側(cè),分別與工質(zhì)通道管進(jìn)口、工質(zhì)通道管出口通過活絡(luò)節(jié)、法蘭連接或直接焊接密封固定。所述的U型連接彎頭一端與通道管接頭出口用活絡(luò)節(jié)連接或焊接密封固定連接,另一端與下一根通道管接頭進(jìn)口用活絡(luò)節(jié)連接或焊接密封固定,使工質(zhì)成之字形在工質(zhì)通道管內(nèi)加熱。所述的通道管接頭,一頭成型有與工質(zhì)通道管同形的管套頭,并套焊在工質(zhì)通道管頭上,使其能與工質(zhì)通道管成同心設(shè)置;另一頭為圓形,加工有外絲口或焊接有法蘭片,有利于與U型連接彎頭成密封狀活絡(luò)對接。所述的固定板采用金屬材料或可耐高溫250°C以上的其它高強(qiáng)度板型材料制成。固定板平面上沖壓有與金屬管接頭直徑相當(dāng)?shù)目祝⑻籽b在金屬管接頭上,固定板兩頭折彎后與箱體內(nèi)壁用鉚焊固定。所述的防震塊采用耐高溫的絕熱棉或其它耐高溫、質(zhì)輕的材料,根據(jù)集熱聚光板芯背陰面成型。設(shè)置在底板與集熱聚光板芯之間,在搬運(yùn)、安裝過程中起到防震作用,同時能防止腔體熱量外泄,達(dá)到保溫作用。所述的吸附劑儲條采用鋁合金擠壓成空方管狀,一側(cè)開有多孔,管內(nèi)裝填有干燥劑和吸氣劑,兩頭塞牢,使填料不易外泄。吸附劑儲條用耐高溫25(TC以上的736膠固定在左右箱體上,能有效吸收安裝過程中的殘余氣體,使箱內(nèi)長期保持真空狀態(tài),防止因水霧或其它氣體的存在而降低透光蓋板的透光率。所述的抽真空接頭密封固定在箱體一側(cè),裝配結(jié)束后便于對箱體內(nèi)采用抽真空處理,使箱體內(nèi)形成真空區(qū),不僅有利于充分吸收太陽能熱量,而且提高了箱體的保溫性能。所述的密封膠采用可在-6525(TC范圍內(nèi)作密封及粘合作用的道康寧736耐熱密封膠,或相對應(yīng)的其它耐熱密封脂和結(jié)構(gòu)膠。工作原理吸熱板(段)與工質(zhì)通道管朝陽面噴涂的金屬體太陽能選擇性吸收涂層能主動吸收透過透光蓋板的太陽輻射能,并把光能轉(zhuǎn)換成熱能,通過工質(zhì)通道管管壁直接加熱工質(zhì)通道管內(nèi)的工質(zhì),并在陽光持續(xù)加熱下,使管內(nèi)工質(zhì)溫度不斷提高。與此同時,另一部分陽光能量輻射到拋物面聚光反射板上,被拋物面反射板成線型匯集,其聚光比通常為110,匯集后的線型光能反射到工質(zhì)通道管或集熱(段)上,通過金屬體太陽能選擇性吸收涂層將光能轉(zhuǎn)換成熱能,通過工質(zhì)通道管加熱管內(nèi)工質(zhì),使工質(zhì)溫度由低溫上升到中溫,達(dá)到普通平板集熱器無法媲美的溫度。再者,箱體采用嚴(yán)密的保溫絕熱技術(shù)及材料,使透過透光蓋板的能量被牢牢鎖住。本發(fā)明平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置將吸熱與聚光有機(jī)結(jié)合使用后,不管是對迎面輻射光源還是傾斜角度輻射的光源均可高效吸收,充分展示了對直射光加熱、反射光加熱、悶曬傳導(dǎo)加熱的能量吸收轉(zhuǎn)換和利用的技術(shù)優(yōu)勢。由于本發(fā)明裝置工質(zhì)通道管為異型管,在熱交換面積相同的條件下,該管比圓管容積少64%。在同等光照下,本裝置加熱僅36%的工質(zhì),工質(zhì)溫度提高是必然的。因此,本發(fā)明裝置不但可以提供家庭生活熱水,更具優(yōu)勢的是可以在太陽能空調(diào)制冷、采暖、太陽能海水淡化、太陽能鍋爐、太陽能制氫及人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。本發(fā)明平板型拋物面聚光集熱裝置有明顯的技術(shù)和性能優(yōu)勢—、構(gòu)思獨(dú)特,布局合理,工質(zhì)溫度高。開創(chuàng)了平板熱水器集熱與聚光技術(shù)集成的先河,極大地提高了太陽能熱吸收、熱轉(zhuǎn)換、熱利用效率,使日平均熱效率達(dá)到62%以上,工質(zhì)溫度比普通平板式集熱器提高36%以上。以市售平板式太陽能集熱器與本發(fā)明平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置為例,見表l。表1市售平板式太陽能集熱器與本發(fā)明裝置比較7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注(1)太陽能單位面積輻射量700W/m2.h;[OO44](2)單位時間按lh計(jì)算。由表1可見,本發(fā)明與現(xiàn)有市場的平板式太陽能集熱器相比,具有明顯的使工質(zhì)從低溫提高到中溫的技術(shù)優(yōu)勢。同時由于吸熱段與聚光段的合理布局,使拋物面反射鏡在固定或微調(diào)狀態(tài)下也能捕捉到陽光從20。80°照射來的光能與熱能,因此具有高采光率、高熱轉(zhuǎn)換率、高熱利用率。本發(fā)明平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,必然會引起全社會的關(guān)注。二、實(shí)現(xiàn)與建筑一體化。提供一款更加人性化的功能性建筑構(gòu)件,使太陽能熱水器與建筑的同步設(shè)計(jì)、同步安裝、同步驗(yàn)收、同步后期管理成為可能(見視圖6-l、6-2,圖7)。由此可見,本發(fā)明平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置不但對新增建筑是利好消息,而且對現(xiàn)有的屋頂平改坡及大型賣場、辦公大廈、體育場館、政府機(jī)關(guān)大樓等的節(jié)能改造提供了一種切實(shí)可行的新型技術(shù),并將在我國實(shí)現(xiàn)減排40%的"低碳經(jīng)濟(jì)"目標(biāo)中作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。三、性價適中,差異化發(fā)展、安裝方便、應(yīng)用面廣。避免了同質(zhì)化、低品位競爭,增加了平板式太陽能集熱器的多樣性,為太陽能空調(diào)、太陽能鍋爐、太陽能海水淡化及人們?nèi)粘Ia(chǎn)、生活用熱水提供了一款理想的中溫設(shè)備。當(dāng)前太陽能空調(diào)發(fā)展勢頭正旺,表2列舉了溴化鋰吸收式制冷機(jī)之熱媒水的溫度與制冷機(jī)的性能系數(shù)(COP)的關(guān)系。表2熱媒水溫度與制冷機(jī)的性能系數(shù)(C0P)的關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由表2可見,熱媒水的溫度越高,則制冷機(jī)的性能系數(shù)(COP)越高,空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率也越高,所以提高工質(zhì)溫度是提高太陽能利用效率的一種有效方法。另以太陽能輔助鍋爐為例,比較說明完全使用鍋爐加熱1T水,至IO(TC所需能耗與先用太陽能初步加熱使水溫至一定溫度,再加熱至IO(TC的能效及減排數(shù)據(jù)比較(見表3)。表3太陽能輔助鍋爐能效及減排數(shù)據(jù)比較<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注標(biāo)準(zhǔn)煤按熱值為2.93X107J/KG計(jì)算,鍋爐效率按75%計(jì)算;以工業(yè)鍋爐每燃燒一噸標(biāo)準(zhǔn)煤,產(chǎn)生二氧化碳2620公斤,二氧化硫8.5公斤計(jì)。采用雙拋物面聚光集熱板芯,聚光比以l:3為例,將若干塊平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置模塊組成集熱場,在光照充足時的春、秋季和炎熱的夏季,可以源源不斷地提供100°C15(TC以上的熱水和蒸汽,鍋爐、開水爐只需在無陽光時補(bǔ)充使用。采用單拋物面聚光集熱板芯時,聚光比同樣是l:3,在朝陽外墻面、窗戶、陽臺或立面墻微調(diào)成30。角安裝,在炎熱的夏季和春、秋季,在足夠的陽光照射下,可獲得65t:IO(TC以上的熱水,在冬季有陽光時,同樣可獲得35°C60°C以上的熱水。綜上所述,可以證明本發(fā)明平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置具有重大的商業(yè)開發(fā)價值和市場競爭優(yōu)勢;打造綠色城市、生態(tài)住房;實(shí)現(xiàn)"南墻計(jì)劃"、"屋頂計(jì)劃",必將對全社會帶來不可估量的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)能減排前景誘人。四、結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、性能優(yōu)良、視覺效果超群、耐空曬、承壓能力強(qiáng)。本發(fā)明平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置吸熱段工質(zhì)通道管在30(TC高溫時,可承壓1.21.7MPa,經(jīng)抽真空或23(TC熱空氣進(jìn)行排氣后,箱內(nèi)不會出現(xiàn)慢漏氣現(xiàn)象,能將聚光集熱板芯吸收的熱能牢牢鎖住在箱體內(nèi),防止熱能流失,確保所吸收到的熱能完全利用。每塊聚光集熱板之間留有空隙,與窗戶及透光陽臺組合時,不影響外觀及視覺。綜上所述不難看出,本發(fā)明平板型拋物面聚光集熱裝置是一款多功能集成、綜合性能好、極具市場推廣價值及競爭力的太陽能高效利用高科技產(chǎn)品,并將改寫平板式太陽能熱水器換熱標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)建筑裝飾、外墻保溫、窗戶遮陽構(gòu)件化和功能化的統(tǒng)一。以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖1是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置(單拋物面)主視圖。圖2是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置(單拋物面)剖面圖(A-A剖視)。圖3-1是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置(單拋物面)局部放大圖(B-B)。圖3-2是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置(單拋物面)局部放大圖(C-C)。圖4是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置(雙拋物面)主視圖。圖5是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置(雙拋物面)剖視圖(D-D剖視)。圖6-1是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置與窗戶結(jié)合安裝圖1。圖6-2是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置與窗戶結(jié)合安裝圖2。圖7是平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置與屋面結(jié)合安裝圖。具體實(shí)施例方式參照附圖17,平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置包括透光與密封組件和集熱與聚光組件兩大部分。透光與密封組件由箱體7、底板20、T型固定條14、透光蓋板8、絕熱保溫涂層5、密封膠13、抽真空頭12、工質(zhì)進(jìn)口6、工質(zhì)出口10、安裝塊19和吸附劑儲條11組成。箱體7采用四角定位法鉚焊密封固定,以保證箱體內(nèi)熱量不外泄,箱體7內(nèi)側(cè)噴涂絕熱保溫涂層5,吸附劑儲條11固定在箱體7內(nèi)左右兩側(cè)。T型固定條14通過密封膠13與底板20粘合固定,底板20可以是透光材料板制成的透光底板。透光底板、T型條14組合成的組件向上,嵌入箱體7下開口凹槽內(nèi),通過密封膠13密封固定。透光蓋板8采用密封膠13與T型固定條14組合在一起,組合好的透光蓋板8、T型條14向下嵌入箱體上凹槽內(nèi),通過密封膠13密封固定。抽真空頭12、工質(zhì)進(jìn)口6、工質(zhì)出口10分別裝在箱體7上,安裝塊19鉚焊在箱體7的四邊上,便于與墻面、窗戶、屋頂或其它固定體結(jié)合固定,從而形成一個透光與密封組件整體。集熱與聚光組件包括工質(zhì)通道管2、吸熱板16、散熱條17、吸熱涂層15、拋物面聚10光反射板1、聚光板加強(qiáng)筋22、通道管接頭3,U型連接彎頭4、G點(diǎn)凹槽21、絕熱保溫涂層5、固定板9和防震塊18。吸熱板16上成型有工質(zhì)通道管2,吸熱板16的一頭平行向左側(cè)延伸,拋物面聚光反射板1嵌入G點(diǎn)凹槽21內(nèi)固定,工質(zhì)通道管2兩端與通道管接頭3密封焊接,并通過U型連接彎頭4連接,吸熱板16底面噴涂有絕熱保溫涂層5,吸熱板16上部噴涂有吸熱涂層15。裝配完成的集熱聚光板芯,通過固定板9固定在箱體內(nèi),從而形成一個集熱與聚光組件。所述的工質(zhì)通道管2、吸熱板16采用不銹鋼、銅合金材料、防銹鋁合金等耐腐蝕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率好、易成形的金屬材料制成。,采用擠壓、擴(kuò)孔、變形、拉拔、液壓工藝或其它先進(jìn)工藝,成型完成。所述的工質(zhì)通道管2、吸熱板16、散熱條17、G點(diǎn)凹槽21可采用防銹鋁合金一次性擠壓成型。采用合金、不銹鋼、銅及其它金屬材料制作時,拋物面聚光反射板1可直接和工質(zhì)通道管2焊接,在靠近通道管的一端根據(jù)反射定律測得G點(diǎn)位置后噴涂吸熱涂層15,便于進(jìn)入的熱量能更好地利用。所述的工質(zhì)通道管2為圓形管、扁形管、三角形管、橢圓形管或?yàn)榕浜蠏佄锩婢酃庖蠖卦O(shè)的其它異形金屬管。該工質(zhì)通道管為特制異型管,外表面受熱面積大,內(nèi)腔容積小,能達(dá)到更好的熱交換效果。所述的拋物面聚光板1采用左、右對稱的雙拋物面聚光板或不對稱的單拋物面聚光板(見視圖2A-A、圖5D-D),G點(diǎn)設(shè)置在陽光直射時最易往開口處反射的點(diǎn)上,這種設(shè)置較好地解決了聚光、反射、吸熱三者關(guān)系,通常聚光比在1io之間。所述的拋物面聚光反射板1采用不銹鋼鏡面板或鏡面玻璃板。拋物面聚光反射板1一邊鑲嵌在吸熱段G點(diǎn)凹槽21內(nèi),聚光板加強(qiáng)筋22與拋物面聚光反射板1采用鉚焊或耐高溫250°C以上的736耐熱膠固定或其它對應(yīng)的結(jié)構(gòu)膠固定。所述的吸熱涂層15采用市售金屬體耐高溫陽光選擇性涂層,該涂層的太陽光譜吸收率為a>93%,發(fā)射率為e《0.35,適用溫度為300°C600°C。該涂層可將直射、反射、悶曬式熱量有效的聚集起來,增強(qiáng)對太陽能的吸收利用效率。所述的透光蓋板8采用市售高硼硅3.3平板玻璃、PC透光板或增透平板玻璃及其它低鐵透光材料,透光率達(dá)92%以上。透光蓋板8背面四邊與T型固定條14通過密封膠13固定后鑲嵌在箱體7凹槽內(nèi),采用結(jié)構(gòu)膠密封,使密封效果更佳。所述的透光蓋板8可采用雙層透光蓋板、多層透光蓋板或單層透光蓋板。采用雙層、多層透光蓋板時,透光蓋板與透光蓋板之間用抽真空及150°C25(TC高溫?cái)D壓排汽法將層內(nèi)冷空氣排出,吸附劑儲條11兩面用密封膠13將已潔面好的透光蓋板8疊壓密封,使透光蓋板與透光蓋板之間無可凝結(jié)濕空氣,確保透光度。所述的底板20采用透光材料時,與透光蓋板8的做法相同,透光蓋板8與透光底板的設(shè)置可提高居室的采光度,使居室的窗戶,透光體陽臺更具人性化的視覺效果。所述的底板20采用冷軋薄板、不銹鋼板、鍍鋅板及強(qiáng)度高、不易腐蝕的整塊板材制作,并在板材平面上壓制有加強(qiáng)筋。底板20平面四邊往上折1020mm的凸邊,端部焊接有倒剌,凸邊嵌入箱體凹槽內(nèi),用鉚釘、密封膠13固定密封,這樣較好地解決了不同材質(zhì)的密封固定。所述的箱體7可采用防銹鋁合金、塑鋼、不銹鋼、鍍鋅管擠壓折彎成形,箱體7上、11下各設(shè)有凹槽,凹槽端部向內(nèi)510mm折彎,箱體7采用立式和碟式,箱體7構(gòu)件的中段為節(jié)約原材料,減輕整體重量而制成空腔式,箱體7制成碟式時,更有利于采光及與外墻體結(jié)合(見視圖6-l、6-2),設(shè)置活動裝置時,推拉更方便,視覺效果更好。所述的絕熱保溫涂層5采用由成都美斯特科技有限公司生產(chǎn)的"CI-100水性隔熱保溫涂料",隔熱保溫系數(shù)可達(dá)0.017W/m2.K,或者其它市售的絕熱保溫性能相同的涂料。所述的工質(zhì)進(jìn)口6和工質(zhì)出口10固定在箱體兩側(cè),分別與工質(zhì)通道管2進(jìn)口、工質(zhì)通道管2出口通過活絡(luò)節(jié)、法蘭連接或直接焊接密封固定。所述的U型連接彎頭4一端與通道管接頭3出口用活絡(luò)節(jié)連接或焊接密封固定連接,另一端與下一根通道管接頭3進(jìn)口用活絡(luò)節(jié)連接或焊接密封固定,使工質(zhì)成之字形在工質(zhì)通道管2內(nèi)加熱。所述的通道管接頭3,一頭成形有與工質(zhì)通道管2同形的管套頭,并套焊在工質(zhì)通道管頭上,使其能與工質(zhì)通道管2成同心設(shè)置;另一頭為圓形,加工有外絲口或焊接有法蘭片,有利于與U型連接彎頭4成密封狀活絡(luò)對接。所述的固定板9采用金屬材料或可耐高溫250°C以上的其它高強(qiáng)度板型材料制成。固定板9平面上沖壓有與金屬管接頭直徑相當(dāng)?shù)目?,并套裝在金屬管接頭上,固定板9兩頭折彎后與箱體7內(nèi)壁用鉚焊固定。所述的防震塊18采用耐高溫的絕熱棉或其它耐高溫、質(zhì)輕的材料,根據(jù)集熱聚光板芯背陰面成型。設(shè)置在底板20與集熱聚光板芯之間,在搬運(yùn)、安裝過程中起到防震作用,同時能防止腔體熱量外泄,達(dá)到保溫作用。所述的吸附劑儲條11采用鋁合金擠壓成空方管狀,一側(cè)開有多孔,管內(nèi)裝填有干燥劑和吸氣劑,兩頭塞牢,使填料不易外泄。吸附劑儲條11用耐高溫250°C以上的736膠固定在左右箱體7上。能有效吸收安裝過程中的殘余氣體,使箱內(nèi)長期保持真空狀態(tài),防止因水霧或其它氣體的存在而降低透光蓋板8的透光率。所述的抽真空接頭12密封固定在箱體一側(cè),裝配結(jié)束后便于對箱體內(nèi)采用抽真空處理,使箱體內(nèi)形成真空區(qū),不僅有利于充分吸收太陽能熱量,而且提高了箱體的保溫性能。所述的密封膠13采用可在-6525(TC范圍內(nèi)作密封及粘合作用的道康寧736耐熱密封膠,或相對應(yīng)的其它耐熱密封脂和結(jié)構(gòu)膠。1權(quán)利要求一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于包括透光與密封組件和集熱與聚光組件兩大部分;透光與密封組件由箱體、底板、T型固定條、透光蓋板、絕熱保溫涂層、密封膠、抽真空頭、工質(zhì)進(jìn)口、工質(zhì)出口、安裝塊和吸附劑儲條組成;所述箱體采用四角鉚焊密封固定,以保證箱體內(nèi)熱量不外泄,箱體內(nèi)側(cè)噴涂絕熱保溫涂層,吸附劑儲條固定在箱體內(nèi)左右兩側(cè);所述T型固定條通過密封膠與底板粘合固定,底板可以是透光材料板制成的透光底板,透光底板、T型固定條組合成的組件向上,嵌入箱體下開口凹槽內(nèi),通過密封膠密封固定;所述透光蓋板采用密封膠與T型固定條組合在一起,組合好的透光蓋板、T型條向下嵌入箱體上凹槽內(nèi),通過密封膠密封固定;抽真空頭、工質(zhì)進(jìn)口、工質(zhì)出口分別裝在箱體上,安裝塊鉚焊在箱體的四邊上,便于與墻面、窗戶、屋頂或其它固定體結(jié)合固定,從而形成一個透光與密封組件整體;集熱與聚光組件包括工質(zhì)通道管、吸熱板、散熱條、吸熱涂層、拋物面聚光反射板、聚光板加強(qiáng)筋、通道管接頭,U型連接彎頭、G點(diǎn)凹槽、絕熱保溫涂層、固定板和防震塊;吸熱板上成型有工質(zhì)通道管,吸熱板的一頭平行向左側(cè)延伸,拋物面聚光反射板嵌入G點(diǎn)凹槽內(nèi)固定;工質(zhì)通道管兩端與通道管接頭密封焊接,并通過U型連接彎頭連接;吸熱板底面噴涂有絕熱保溫涂層,吸熱板上部噴涂有吸熱涂層,裝配完成的集熱聚光板芯,通過固定板固定在箱體內(nèi),從而形成一個集熱與聚光組件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的工質(zhì)通道管、吸熱板采用不銹鋼、銅合金材料或防銹鋁合金材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的工質(zhì)通道管為圓形管、扁形管、三角形管、橢圓形管或?yàn)榕浜蠏佄锩婢酃庖蠖卦O(shè)的其他異形金屬管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的拋物面聚光板采用左、右對稱的雙拋物面聚光板或不對稱的單拋物面聚光板,G點(diǎn)設(shè)置在陽光直射時最易往開口處反射的點(diǎn)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的拋物面聚光反射板采用不銹鋼鏡面板或鏡面玻璃板;拋物面聚光反射板一邊鑲嵌在吸熱段G點(diǎn)凹槽內(nèi),聚光板加強(qiáng)筋與拋物面聚光反射板采用鉚焊或耐高溫250°C以上的736耐熱膠固定或其它對應(yīng)的結(jié)構(gòu)膠固定。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的透光蓋板采用高硼硅3.3平板玻璃、PC透光板或增透平板玻璃及其它低鐵透光材料,透光率達(dá)92%以上,透光蓋板背面四邊與T型固定條通過密封膠固定后鑲嵌在箱體凹槽內(nèi),采用結(jié)構(gòu)膠密封。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的透光蓋板采用雙層透光蓋板、多層透光蓋板或單層透光蓋板;采用雙層、多層透光蓋板時,透光蓋板與透光蓋板之間用抽真空及150°C25(TC高溫?cái)D壓排汽法將層內(nèi)冷空氣排出,吸附劑儲條兩面用密封膠將已潔面好的透光蓋板疊壓密封,使透光蓋板與透光蓋板之間無可凝結(jié)濕空氣。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的底板采用透光材料時,采用雙層透光底板、多層透光底板或單層透光底板。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的箱體采用防銹鋁合金、塑鋼、不銹鋼或鍍鋅管擠壓折彎成形,箱體上、下各設(shè)有凹槽,凹槽端部向內(nèi)5lOmm折彎,箱體采用立式和碟式。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,其特征在于所述的吸附劑儲條采用鋁合金擠壓成空方管狀,一側(cè)開有多孔,管內(nèi)裝填有干燥劑和吸氣劑,兩頭塞牢。全文摘要本發(fā)明涉及的是一種平板型拋物面太陽能聚光集熱裝置,屬于太陽能熱利用的
技術(shù)領(lǐng)域:
。特別適用于太陽能與建筑一體化,為“南墻計(jì)劃”、“屋頂計(jì)劃”提供了更具應(yīng)用價值的多功能技術(shù)集成高效聚熱裝置。包括透光與密封組件和集熱與聚光組件兩大部分;透光與密封組件由箱體、底板、T型固定條、透光蓋板、絕熱保溫涂層、密封膠、抽真空頭、工質(zhì)進(jìn)口、工質(zhì)出口、安裝塊和吸附劑儲條組成;所述透光蓋板采用密封膠與T型固定條組合在一起,組合好的透光蓋板、T型條向下嵌入箱體上凹槽內(nèi);集熱與聚光組件包括工質(zhì)通道管、吸熱板、散熱條、吸熱涂層、拋物面聚光反射板、聚光板加強(qiáng)筋、通道管接頭,U型連接彎頭、G點(diǎn)凹槽、絕熱保溫涂層、固定板和防震塊。文檔編號F24J2/24GK101776329SQ201010108139公開日2010年7月14日申請日期2010年2月10日優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日發(fā)明者姚伯龍,張興凌,李勇強(qiáng),邱勇申請人:無錫意凱順得科技有限公司