一种槽式平板太阳能集热器

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能集热装置。

背景技术：

1、随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。

2、太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1×10 18kw·h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小(每平方米约一千瓦)，而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。

3、槽式集热器是一种利用的是光热转化方式，通过聚焦、反射和吸收等过程实现光能到热能的转化，使换热介质达到一定温度，以满足不同负载的需求的集热装置。槽式集热器属于中高温集热器的范畴，可以使换热工质得到比较高的温度，可被用到热发电、海水淡化处理、供暖工程、吸收式制冷等生活和生产领域。

4、由于太阳能广阔的应用前景，太阳能是槽式集热器的主要能量来源。太阳能槽式集热器在太阳能利用系统中占据主导地位，它为系统提供热源，其效率和投资成本会影响到整个集热系统的效率和经济性。槽式太阳能集热装置采用真空玻璃管结构，即内管采用镀有高吸收率选择性吸收图层的金属管，管内走加热介质，在外面为玻璃管，玻璃管与金属管间抽真空以抑制对流和传导热损失。

5、但现有的槽式太阳能集热器还存在不少问题，例如结构较复杂、成本较高及太阳能利用率较低等问题。针对槽式太阳能集热器的结构，现有技术已经进行了很多的研发和改进，但是整体来说集热能力不足，而且还存在制造麻烦、运行时间长热胀冷缩问题，影响集热效果。

6、针对上述问题，本发明在前面发明的基础上进行了改进，提供了一种新的槽式太阳能集热器，从而解决槽式太阳能集热器集热能力不足、制造麻烦、运行时间长导致热胀冷缩的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种新的槽式平板太阳能集热器，解决槽式太阳能集热器集热能力不足、制造麻烦、运行时间长导致热胀冷缩的问题，从而解决前面出现的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种槽式平板太阳能集热器，包括平板吸热器和槽式反射面，所述平板吸热器设置在反射面的焦点位置，其特征在于，所述反射镜包括多个平面反射镜，多个平面反射镜互相邻接，从而形成凹面反射面。

4、作为优选，平面反射镜的两端设置在一个圆弧上，从而构成接近圆弧面的反射镜。

5、作为优选，平面反射镜的两端与焦点的连线构成的夹角为小于30°。

6、作为优选，平面反射镜的两端与焦点的连线构成的夹角为10-30°。

7、作为优选，还包括基体，所述反射镜安装在基体内。

8、作为优选，平板吸热器有三块平板组成，分别是下板、中板和上板，上板的上部设置水入口和水出口，上板的下部设置水入口流道和水出口流道。

9、作为优选，所述水入口与水入口流道连通，水出口与水出口流道连通，水入口流道设置在下部的第一端部并且沿着第一方向沿着第一端延伸，水出口流道设置在下部的中部位置并且沿着垂直于水入口流道方向延伸。

10、作为优选，中板包括设置在上部的入口管流入流道和出口管流出口以及设置在中板下部的入口管和出口管，所述入口管流入流道包括设置在相对的两个端部的互相平行的两条，入口管流入流道的延伸方向垂直于第一方向并且每个入口管流入流道的一个末端与水入口流道连通；所述出口管流出口设置在中板上部的中间位置并且与水出口流道连通；入口管与入口管流入流道连通，出口管与出口管流出口连通；所述入口管和出口管间隔设置并且设置在两条入口管流入流道之间，入口管连通两条入口管流入流道，出口管与入口管通过下板上部连通。

11、作为优选，下板包括在上部设置的多个从下部向上延伸的集热体，所述集热体之间设置水流动的间隙流道。

12、作为优选，集热体是圆柱体。

13、与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：

14、1)本发明提供了一种新的槽式平板太阳能集热器，通过设置多个连接的平面反射镜，使得槽式太阳能集热器制造方便，维护方便。

15、2)通过设置多个邻接的平板反射镜之间设置间隔，从而解决热胀冷缩导致的变形损坏等问题。

16、3)本发明对目前的平板吸热器进行了改进，将入口管流入流道为两条，这使得水流入入口管的方向为两个，而后水在入口管内发生撞击，这可以强化水对柱体阵列层的冲击，提高整体散热性能。

17、3)本发明通过入口管选择沿流动方向逐渐收缩的锥形结构，出口管选择沿流动方向逐渐扩大的锥形结构，这可以促使水均匀分布同时降低整体流动阻力，因此其既可以改善底面温度分布均匀性，又可以降低泵功消耗。

18、4)本发明通过集热柱体选择变直径柱体，在出口管侧的柱体换热能力更好，从而强化整体换热，实现底面温度的均匀分布。

技术特征：

1.一种槽式平板太阳能集热器，包括平板吸热器和槽式反射面，所述平板吸热器设置在反射面的焦点位置，其特征在于，所述反射镜包括多个平面反射镜，多个平面反射镜互相邻接，从而形成凹面反射面。

2.如权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，平面反射镜的两端设置在一个圆弧上，从而构成接近圆弧面的反射镜。

3.如权利要求2所述的太阳能集热器，其特征在于，平面反射镜的两端与焦点的连线构成的夹角为小于30°。

4.如权利要求3所述的太阳能集热器，其特征在于，平面反射镜的两端与焦点的连线构成的夹角为10-30°。

5.如权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，还包括基体，所述反射镜安装在基体内。

6.如权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，平板吸热器有三块平板组成，分别是下板、中板和上板，上板的上部设置水入口和水出口，上板的下部设置水入口流道和水出口流道。

7.如权利要求6所述的太阳能集热器，其特征在于，所述水入口与水入口流道连通，水出口与水出口流道连通，水入口流道设置在下部的第一端部并且沿着第一方向沿着第一端延伸，水出口流道设置在下部的中部位置并且沿着垂直于水入口流道方向延伸。

8.如权利要求7所述的太阳能集热器，其特征在于，中板包括设置在上部的入口管流入流道和出口管流出口以及设置在中板下部的入口管和出口管，所述入口管流入流道包括设置在相对的两个端部的互相平行的两条，入口管流入流道的延伸方向垂直于第一方向并且每个入口管流入流道的一个末端与水入口流道连通；所述出口管流出口设置在中板上部的中间位置并且与水出口流道连通；入口管与入口管流入流道连通，出口管与出口管流出口连通；所述入口管和出口管间隔设置并且设置在两条入口管流入流道之间，入口管连通两条入口管流入流道，出口管与入口管通过下板上部连通。

9.如权利要求8所述的太阳能集热器，其特征在于，下板包括在上部设置的多个从下部向上延伸的集热体，所述集热体之间设置水流动的间隙流道。

10.如权利要求8所述的太阳能集热器，其特征在于，集热体是圆柱体。

技术总结
本发明提供了一种槽式平板太阳能集热器，包括平板吸热器和槽式反射面，所述平板吸热器设置在反射面的焦点位置，其特征在于，所述反射镜包括多个平面反射镜，多个平面反射镜互相连接，从而形成凹面反射面。本发明提供一种新式槽式平板太阳能集热器，通过设置多个平面反射镜，形成近似圆弧形的反射面，使得制造简单，缓解热胀冷缩问题，进一步加强集热。

技术研发人员：刘勇,徐海超,王天博,陈中华
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13