CN105202786B - 多功能太阳能集热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能太阳能集热器，包括：集热管群，其包括多个并排设置的集热管；反射板，其由多个基块和反射基板依次拼接而成，一个所述反射基板上方设有一个集热管，一个所述基块的弧形凹槽中设有一个弧形遮挡板，一个所述弧形遮挡板的一侧与该侧相邻的一个所述弧形凹槽的一侧铰接，所述基块的上表面滑动连接有水平滑板；控制器，所述控制器控制所述水平滑板在所述第一凹槽中滑动，以及所述弧形遮挡板旋转。本发明结构简单，经济实用，可以将太阳能转换为热能和电能，同时具有对集热管和反射基板遮挡保护的作用，延长太阳能集热器的使用寿命。

Description

多功能太阳能集热器
技术领域
本发明涉及太阳能集热器，具体涉及一种多功能太阳能集热器。
背景技术
太阳能的利用主要分为两种，光热和光电，其中太阳能热水器就是光热转化利用的典型。太阳能热水器的集热器通常集热管和反射基板构成，集热管中设置有黑色或深色吸热层，其将太阳光能的热量吸收，并用于加热集热管中的水。反射基板处在集热管的下方，将从集热管间隔中照下的阳光反射回吸热层，提高集热效率。
然而，传统的太阳能集热器，其功能较为单一仅能实现光热转换，即仅具有利用太阳能即时加热水的功能，且长期处于受热状态的集热管和反射基板使用寿命较短，如当太阳能热水器的水不需要再加热时，集热管中的吸热层、集热管下的反射基板往往吸收了多余的太阳能，造成能源浪费。
因此，亟需一种多功能太阳能集热器，提高太阳能的利用效率，同时在不需要对水加热时将集热器的集热管和反射基板遮盖，降低集热器的工作损耗。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种多功能太阳能集热器，其能够将多余的太阳能转化成电能储存，提高了太阳能的利用效率，并且设计了集热管和反射基板的遮盖部件，其结构简单，方便实用。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种多功能太阳能集热器，包括
集热管群，其包括多个并排设置的集热管，所述集热管包括金属内管和套设在所述金属内管外部的玻璃外管，所述金属内管的外壁上和所述玻璃外管的内壁上设有多个翅片，所述翅片上设有多个凸起；
反射板，其由多个基块和反射基板依次拼接而成，所述反射基板为弧形板，一个所述反射基板上方设有一个集热管，所述基块的上表面向下凹陷形成弧形凹槽，在所述弧形凹槽中嵌设有弦长不小于所述反射基板的弧形遮挡板，一个所述弧形遮挡板的与所述集热管长度方向平行的一侧与该侧相邻的一个所述弧形凹槽的一侧铰接，所述基块的上表面沿与所述集热管长度垂直的方向设有第一凹槽，所述第一凹槽与所述弧形凹槽不连通，所述第一凹槽的长度与所述反射基板的弦长比为1.1:1，所述基块的上表面设有水平滑板，所述第一凹槽中设有滑块，所述水平滑板的下表面远离所述弧形遮挡板的铰接端的一端设有可以在所述第一凹槽中滑动的滑块，以实现所述水平滑板与所述基块的滑动连接；
控制器，所述控制器控制所述水平滑板在所述第一凹槽中滑动，以及所述弧形遮挡板旋转，其设置为：所述水平滑板滑动至所述反射基板上方后，所述弧形遮挡板旋转至所述集热管上方，使得所述弧形遮挡板与所述水平滑板形成封闭所述集热管的空间。
优选的是，所述的多功能太阳能集热器，所述水平滑板与所述反射基板的长度比为1.2:1，所述水平滑板的宽度与所述反射基板的弦长比为1.1:1。
优选的是，所述的多功能太阳能集热器，所述金属内管的外表面涂有太阳能选择性吸热涂层。
优选的是，所述的多功能太阳能集热器，所述弧形遮阳板的凸面上设有光伏薄膜电池，所述光伏薄膜电池与外接电路相连，所述外接电路与所述控制器电连接。
优选的是，所述的多功能太阳能集热器，所述弧形遮阳板与所述反射基板的弦长比为1.1～1.3:1，长度比为1:1。
优选的是，所述的多功能太阳能集热器，所述第一凹槽的长度、所述弧形凹槽的长度和所述基块的长度比为1:8:10。
优选的是，所述的多功能太阳能集热器，所述金属内管与所述玻璃外管的直径比为1:1.2～1.4。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、金属内管的外壁上和玻璃外管的内壁上设有翅片，翅片上设有多个凸起，增大受热面积，使得集热管的吸热层储存更多的热能，提高集热管的工作效率；
第二、弧形的反射基板增强反射基板的聚光效果，为集热管提供更多的太阳光，提高单位时间内反射基板的的集热效率，提升太能光能的利用率，减少能源的浪费；
第三、基块上表面设有容纳弧形遮挡板的弧形凹槽，实现当集热管需要工作时对弧形遮挡板的收纳，当太阳能热水器的水不需要再加热时，通过控制器控制水平滑板滑动至反射基板的上方，以及控制弧形遮挡板旋转至集热管上方，实现对反射基板和集热管的遮挡，能够将集热器的集热管和反射基板很好的保护起来，减少工作损耗，本发明的集热器具有结构简单，牢靠适用的优点；
第四、弧形遮挡板的凸面上设有光伏薄膜电池，光伏薄膜电池提高了本发明的功能性，当弧形遮挡板旋转至集热管上方时，其凸面上的光伏薄膜电池可以接收太阳光照，实现光电转化，将太阳能转化为电能储存，为控制器提供电能，避免了能源的浪费；
第五、所述金属内管的外表面涂有Mo-Al2O3的太阳能选择性吸热涂层，提高金属内管的吸热性能，提高集热器的工作效率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的多功能太阳能集热器结构示意图；
图2为本发明所述的多功能太阳能集热器集热管和反射基板在遮蔽状态下的结构示意图；
图3为本发明所述基块的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1～3所示，本发明提供一种多功能太阳能集热器，包括：
集热管群，其包括多个并排设置的集热管，所述集热管包括金属内管1和套设在所述金属内管1外部的玻璃外管2，所述金属内管1的外壁上和所述玻璃外管2的内壁上设有多个翅片，所述翅片上设有多个凸起；
反射板，其由多个基块3和反射基板4依次拼接而成，所述反射基板4为弧形板，一个所述反射基板4上方设有一个集热管，所述基块3的上表面向下凹陷形成弧形凹槽5，在所述弧形凹槽5中嵌设有弦长不小于所述反射基板4的弧形遮挡板，一个所述弧形遮挡板的与所述集热管长度方向平行的一侧与该侧相邻的一个所述弧形凹槽5的一侧铰接，所述基块3的上表面沿与所述集热管长度垂直的方向设有第一凹槽6，所述第一凹槽6与所述弧形凹槽5不连通，所述第一凹槽6的长度与所述反射基板4的弦长比为1.1:1，所述基块3的上表面设有水平滑板8，所述第一凹槽6中设有滑块，所述水平滑板8的下表面远离所述弧形遮挡板的铰接端的一端设有可以在所述第一凹槽6中滑动的滑块，以实现所述水平滑板8与所述基块3的滑动连接；
控制器，所述控制器控制所述水平滑板8在所述第一凹槽中滑动，以及所述弧形遮挡板旋转，其设置为：所述水平滑板8滑动至所述反射基板4上方后，所述弧形遮挡板旋转至所述集热管上方，使得所述弧形遮挡板与所述水平滑板8形成封闭所述集热管的空间。
在上述技术方案中，基块3上表面设有容纳弧形遮挡板的弧形凹槽5，实现当集热管需要工作时对弧形遮挡板的收纳，当太阳能热水器的水不需要再加热时，通过控制器控制水平滑板8滑动至反射基板4的上方，以及控制弧形遮挡板旋转至集热管上方，实现对反射基板4和集热管的遮挡，能够将集热器的集热管和反射基板4很好的保护起来，减少工作损耗，本发明的集热器具有结构简单，牢靠适用的优点。
在另一种技术方案中，所述的多功能太阳能集热器，所述水平滑板8与所述反射基板4的长度比为1.2:1，所述水平滑板8的宽度与所述反射基板4的弦长比为1.1:1，使得当集热器不需要对水加热时，水平滑板8能够将反射基板4遮挡以起到保护反射基板4的作用。
在另一种技术方案中，所述的多功能太阳能集热器，所述金属内管1的外表面涂有Mo-Al2O3的太阳能选择性吸热涂层，提高金属内管1的吸热性能，提高集热器的工作效率。
在另一种技术方案中，所述的多功能太阳能集热器，所述弧形遮阳板7的凸面上设有光伏薄膜电池，所述光伏薄膜电池与外接电路相连，所述外接电路与所述控制器电连接，光伏薄膜电池提高了本发明的功能性，当弧形遮挡板旋转至集热管上方时，其凸面上的光伏薄膜电池可以接收太阳光照，实现光电转化，将太阳能转化为电能储存，为控制器提供电能，避免了能源的浪费。
在另一种技术方案中，所述的多功能太阳能集热器，所述弧形遮阳板7与所述反射基板4的弦长比为1.1～1.3:1，长度比为1:1，使得弧形遮阳板7旋转至反射基板4上部时，能够与其形成封闭集热管的空间。
在另一种技术方案中，所述的多功能太阳能集热器，所述第一凹槽6的长度、所述弧形凹槽5的长度和所述基块3的长度比为1:8:10，保证第一凹槽6与弧形凹槽5的不贯通。
在另一种技术方案中，所述的多功能太阳能集热器，所述金属内管1与所述玻璃外管2的直径比为1:1.2～1.4，使得金属内管1与玻璃外管2间保持有一定厚度的保温层。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种多功能太阳能集热器，其特征在于，包括：
集热管群，其包括多个并排设置的集热管，所述集热管包括金属内管和套设在所述金属内管外部的玻璃外管，所述金属内管的外壁上和所述玻璃外管的内壁上设有多个翅片，所述翅片上设有多个凸起；
反射板，其由多个基块和反射基板依次拼接而成，所述反射基板为弧形板，一个所述反射基板上方设有一个集热管，所述基块的上表面向下凹陷形成弧形凹槽，在所述弧形凹槽中嵌设有弦长不小于所述反射基板的弧形遮挡板，一个所述弧形遮挡板的与所述集热管长度方向平行的一侧与该侧相邻的一个所述弧形凹槽的一侧铰接，所述基块的上表面沿与所述集热管长度垂直的方向设有第一凹槽，所述第一凹槽与所述弧形凹槽不连通，所述第一凹槽的长度与所述反射基板的弦长比为1.1:1，所述基块的上表面设有水平滑板，所述第一凹槽中设有滑块，所述水平滑板的下表面远离所述弧形遮挡板的铰接端的一端设有可以在所述第一凹槽中滑动的滑块，以实现所述水平滑板与所述基块的滑动连接；
控制器，所述控制器控制所述水平滑板在所述第一凹槽中滑动，以及所述弧形遮挡板旋转，其设置为：所述水平滑板滑动至所述反射基板上方后，所述弧形遮挡板旋转至所述集热管上方，使得所述弧形遮挡板与所述水平滑板形成封闭所述集热管的空间。
2.如权利要求1所述的多功能太阳能集热器，其特征在于，所述水平滑板与所述反射基板的长度比为1.2:1，所述水平滑板的宽度与所述反射基板的弦长比为1.1:1。
3.如权利要求2所述的多功能太阳能集热器，其特征在于，所述金属内管的外表面涂有太阳能选择性吸热涂层。
4.如权利要求3所述的多功能太阳能集热器，其特征在于，所述弧形遮挡板的凸面上设有光伏薄膜电池，所述光伏薄膜电池与外接电路相连，所述外接电路与所述控制器电连接。
5.如权利要求4所述的多功能太阳能集热器，其特征在于，所述弧形遮挡板与所述反射基板的弦长比为1.1～1.3:1，长度比为1:1。
6.如权利要求5所述的多功能太阳能集热器，其特征在于，所述第一凹槽的长度、所述弧形凹槽的长度和所述基块的长度比为1:8:10。
7.如权利要求6所述的多功能太阳能集热器，其特征在于，所述金属内管与所述玻璃外管的直径比为1:1.2～1.4。
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