專利名稱：一種太陽能集熱器及太陽能利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能利用裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及太陽能利用裝置中的太陽能集熱器。
背景技術(shù)：
太陽能利用裝置是指通過太陽能集熱器、管路、儲(chǔ)熱器、電器控制跟蹤等分系統(tǒng)組成的可以產(chǎn)生大量熱水或蒸汽的太陽能系統(tǒng)，俗稱為“太陽能鍋爐”?，F(xiàn)有太陽能利用裝置中所用的太陽能集熱器和儲(chǔ)熱器之間通過循環(huán)進(jìn)水管和循環(huán)出水管相連通。相應(yīng)地，在儲(chǔ)熱器上分別開設(shè)有循環(huán)進(jìn)水口和循環(huán)出水口，循環(huán)進(jìn)水口與循環(huán)進(jìn)水管相連通，循環(huán)出水口與循環(huán)出水管相連通?，F(xiàn)有技術(shù)中太陽能利用裝置的太陽能集熱器，采用帶真空夾層的玻璃管，內(nèi)管表面涂有紅外線選擇性涂層，管內(nèi)通介質(zhì)吸收熱量。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的這種采用帶真空夾層的玻璃管的太陽能集熱器，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于玻璃管幾乎不能承受介質(zhì)壓力，從而使得這種太陽能集熱器只能加熱不帶壓力的液體，無法提供具有一定溫度和壓力的蒸汽，因而大大限制了其用途。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種太陽能集熱器，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且能夠加熱帶壓力的液體。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型太陽能集熱器實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:—種太陽能集熱器，包括:由耐熱性金屬材料制成的殼體，在所述殼體內(nèi)部具有空腔，在所述殼體上具有用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口，所述開口與所述空腔相連通。進(jìn)一步地,所述殼體上具有至少一個(gè)向所述空腔內(nèi)凹的凹入部。進(jìn)一步地，所述殼體的截面呈彎月形。進(jìn)一步地，所述殼體由第一凸形封頭和第二凸形封頭固定連接在一起，并且所述第一凸形封頭的凸面和所述第二凸形封頭的凸面朝同一方向凸出；在所述第一凸形封頭或第二凸形封頭上設(shè)置有所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口。其中，所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口為同一個(gè)開口 ；或者所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口包括間隔設(shè)置的循環(huán)進(jìn)液口和循環(huán)出液口。進(jìn)一步地，在所述第一凸形封頭或第二凸形封頭上設(shè)置有用于安裝在太陽能聚光罩上的安裝部。本實(shí)用新型所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種太陽能利用裝置，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且能夠加熱帶壓力的液體。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型太陽能利用裝置實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:一種太陽能利用裝置，包括太陽能聚光罩，在所述太陽能聚光罩的焦點(diǎn)處設(shè)置有前述任一項(xiàng)所述的太陽能集熱器。進(jìn)一步地，所述的太陽能利用裝置，還包括太陽能儲(chǔ)熱器，所述太陽能儲(chǔ)熱器設(shè)置在所述太陽能集熱器的上方，并通過柔性管路與所述太陽能集熱器相連通。進(jìn)一步地，所述太陽能集熱器為兩個(gè)以上，呈陣列化布置；所述兩個(gè)以上的太陽能集熱器各自通過柔性管道與同一個(gè)太陽能儲(chǔ)熱器相連通。進(jìn)一步地，在所述太陽能儲(chǔ)熱器上設(shè)置有蒸汽排出管，所述蒸汽排出管與建筑物內(nèi)的水暖或汽暖管道相連通。有益效果:本實(shí)用新型上述各技術(shù)方案中，由于太陽能集熱器，包括由耐熱性金屬材料制成的殼體，在所述殼體內(nèi)部具有空腔，在所述殼體上具有用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口，所述開口與所述空腔相連通。這種結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有較好的承壓性能，能夠加熱帶壓力的液體。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其它的附圖。圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
太陽能集熱器的俯視圖；圖2為沿圖1中A-A向的剖視圖；圖3為沿圖1中A-A向的本實(shí)用新型太陽能集熱器一實(shí)施例的剖視圖；圖4為本實(shí)用新型太陽能利用裝置具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種太陽能集熱器及太陽能利用裝置的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。參看圖1至圖3所示，本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
提供一種太陽能集熱器21，包括:由耐熱性金屬材料制成的殼體，在所述殼體內(nèi)部具有空腔213，在所述殼體上具有用于循環(huán)液介質(zhì)(如循環(huán)水)進(jìn)出的開口 214，所述開口 214與所述空腔213相連通。其中，所述殼體可制成圓球形、橢球型或圓柱形等形狀。耐熱性金屬材料可選擇耐熱和耐高壓的金屬，如可采用不銹鋼材料。殼體可由幾個(gè)部分采用焊接的方式形成。這種結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有較好的承壓性能，能夠加熱帶壓力的液體，便于提供具有一定溫度和壓力的蒸汽。在前述太陽能集熱器的具體實(shí)施方式
中，優(yōu)選地，所述殼體上具有至少一個(gè)向所述空腔內(nèi)凹的凹入部。這樣能夠增強(qiáng)殼體的承壓性能。在前述太陽能集熱器的具體實(shí)施方式
中，優(yōu)選地，所述殼體的截面呈彎月形。這樣能夠防止其在寒冷的環(huán)境中使用時(shí)被凍裂。當(dāng)其中盛裝的水在寒冷天氣結(jié)冰時(shí)，所結(jié)的冰的形狀也相應(yīng)的呈較薄的扁形。對(duì)于相同體積的水來講，就其結(jié)成冰后的膨脹量而言，結(jié)成較薄的冰的膨脹量相對(duì)于結(jié)成較厚的冰膨脹量較小，由此較薄的冰對(duì)所述殼體本身的破壞性也相對(duì)較??；此外，由于所述殼體的截面呈彎月形，也就是說，在所述殼體具有一部分內(nèi)凹的結(jié)構(gòu)，該內(nèi)凹結(jié)構(gòu)也進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)空腔內(nèi)部的冰的膨脹力的抵抗性。綜合上述因素，使得本實(shí)用新型中的太陽能集熱器能夠較好地避免在寒冷的環(huán)境中被凍裂，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。在前述太陽能集熱器的具體實(shí)施方式
中，優(yōu)選地，所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口 214為同一個(gè)開口，這樣整個(gè)太陽能集熱器的內(nèi)部空腔213僅有一個(gè)與外部連通的開口214，既便于所述太陽能集熱器的制作，也有利于避免因開口過多而造成過多的熱量損失。當(dāng)然，所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口 214可包括間隔設(shè)置的循環(huán)進(jìn)液口和循環(huán)出液口(圖中未示出)。在前述太陽能集熱器的具體實(shí)施方式
中，太陽能集熱器可以直接擱置在太陽能聚光罩(如拋物面聚光罩)的焦點(diǎn)處，即光斑處的支架上。但為便于太陽能集熱器在太陽能聚光罩上的安裝固定，進(jìn)一步地，在所述殼體上設(shè)置有用于安裝在太陽能聚光罩上的安裝部。該安裝部可以是突出的若干螺柱，也可以是與太陽能聚光罩光斑處的支架相配合的掛鉤或卡槽等。聚光罩由紅外線反射材料制作(譬如拋光鋁)，具有極高的反射率，能將紅外線和可見光近百分之百地反射到焦點(diǎn)軸線處，即反射到太陽能集熱器上。自動(dòng)跟蹤裝置有兩種跟蹤功能:聚光罩能夠在自動(dòng)跟蹤裝置的控制下，旋轉(zhuǎn)跟蹤和整體仰角跟蹤。所述自動(dòng)跟蹤裝置由陽光探頭、信號(hào)控制器、電源、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。下面介紹本實(shí)用新型太陽能集熱器的一實(shí)施例:參看圖2所示，本實(shí)施例太陽能集熱器21，包括:由第一凸形封頭211和第二凸形封頭212焊接而成的殼體，其中所述第一凸形封頭211的凸面和所述第二凸形封頭212的凸面朝相同方向凸出，在第一凸形封頭211和第二凸形封頭212之間形成有空腔213，在所述第一凸形封頭211上具有用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口 214，所述開口 214與所述空腔213相連通。封頭，是現(xiàn)有技術(shù)中容器的一個(gè)部件，根據(jù)幾何形狀的不同，可分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中球形、橢圓形、碟形、球冠型封頭又統(tǒng)稱為凸形封頭。上述實(shí)施例中，所述第一凸形封頭211和第二凸形封頭212也可通過法蘭盤和螺栓固定連接在一起，二者之間的連接部位設(shè)置相應(yīng)的密封。本實(shí)施例中，所述第二凸形封頭用來接收聚光罩所反射的陽光，因此所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口 214開設(shè)在第一凸形封頭211上；在其它實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝煌剐畏忸^用來接收聚光罩所反射的陽光時(shí)，所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口則開設(shè)在第二凸形封頭上。所述第一凸形封頭211的凸面和所述第二凸形封頭212的凸面朝同一方向凸出的優(yōu)點(diǎn)在于:由于第一凸形封頭211的凸面和所述第二凸形封頭212的凸面朝同一方向凸出，使得在所述第一凸形封頭211和第二凸形封頭212之間形成的容置空間213呈較薄的扁形。當(dāng)其中盛裝的水在寒冷天氣結(jié)冰時(shí)，所結(jié)的冰的形狀也相應(yīng)的呈較薄的扁形。對(duì)于相同體積的水來講，就 其結(jié)成冰后的膨脹量而言，結(jié)成較薄的冰的膨脹量相對(duì)于結(jié)成較厚的冰膨脹量較小，由此較薄的冰對(duì)所述第一凸形封頭和第二凸形封頭的破壞性也相對(duì)較??；此外，由于第一凸形封頭的凸面和所述第二凸形封頭的凸面朝同一方向凸出，也進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)其內(nèi)部的冰的膨脹力的抵抗性。如圖2所示，冰膨脹所產(chǎn)生的作用力(如圖中箭頭所示)作用在第二凸形封頭212的凸面上，第二凸形封頭212的凸面增強(qiáng)了對(duì)冰的膨脹力的抵抗性。這樣，使得本實(shí)用新型中的太陽能集熱器能夠較好地避免在寒冷的環(huán)境中被凍裂，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。當(dāng)然，所述第一凸形封頭211的凸面和所述第二凸形封頭212的凸面也可朝想反方向凸出。這樣所述太陽能集熱器整體可呈球型或橢球型。參看圖3所示。在所述第一凸形封頭和/或第二凸形封頭外壁涂有紅外線選擇性涂層，盡可能多地吸收紅外線,并將熱量傳給內(nèi)部介質(zhì)。在所述第一凸形封頭上設(shè)置有突出的若干螺柱(圖中未示出)，用于固定在太陽能聚光罩光斑處的支架上。參看圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種太陽能利用裝置，包括太陽能聚光罩，在所述太陽能聚光罩的光斑處設(shè)置有前述任一項(xiàng)具體實(shí)施方式
或?qū)嵤├龅奶柲芗療崞?1，太陽能集熱器21設(shè)置在太陽能聚光罩的支架20上。本實(shí)用新型實(shí)施例太陽能利用裝置中，由于太陽能集熱器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有較好的承壓性能，能夠加熱帶壓力的液體，能夠提供具有一定溫度和壓力的蒸汽。進(jìn)一步地，所述太陽能利用裝置還包括:太陽能儲(chǔ)熱器40，所述太陽能集熱器21和太陽能儲(chǔ)熱器40之間連接有循環(huán)液介質(zhì)管，該循環(huán)液介質(zhì)管將所述太陽能集熱器21內(nèi)部的空腔和所述太陽能儲(chǔ)熱器40內(nèi)部的空腔相連通。在前述太陽能利用裝置的具體實(shí)施方式
中，所述儲(chǔ)熱器40可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要相對(duì)所述太陽能集熱器21任意設(shè)置。為簡(jiǎn)化設(shè)備，降低系統(tǒng)成本，優(yōu)選地，所述儲(chǔ)熱器設(shè)置在所述太陽能集熱器的上方?！み@樣，儲(chǔ)熱器40內(nèi)的冷水可在其自身重力的作用下，順著所述外循環(huán)管道231流入所述太陽能集熱器21 ;而所述太陽能集熱器21中的水受太陽能的加熱而溫度升高，并自身浮力的作用下自動(dòng)沿著所述內(nèi)循環(huán)管道232進(jìn)入所述儲(chǔ)熱器40內(nèi)。由此不需為實(shí)現(xiàn)所述太陽能集熱器和所述儲(chǔ)熱器之間的水循環(huán)而再額外配置水泵等動(dòng)力及其控制設(shè)備，降低了成本。在前述太陽能利用裝置的具體實(shí)施方式
中，優(yōu)選地，所述太陽能集熱器為兩個(gè)以上，呈陣列化布置；所述兩個(gè)以上的太陽能集熱器各自通過柔性管道與同一個(gè)太陽能儲(chǔ)熱器相連通。這樣能夠使得太陽光的熱能較快、較多地積聚到所述太陽能集熱器中。在前述太陽能利用裝置的具體實(shí)施方式
中，進(jìn)一步地，在所述太陽能儲(chǔ)熱器上設(shè)置有蒸汽排出管，所述蒸汽排出管與建筑物內(nèi)的水暖或汽暖管道相連通。這樣可以利用所述蒸汽排出管所排出的蒸汽直接對(duì)建筑物進(jìn)行供暖，或者利用所述蒸汽排出管所排出的蒸汽將冷水加熱后，利用所述加熱后的熱水對(duì)建筑物進(jìn)行供暖。為了獲得較好的供暖效果，所述太陽能集熱器可以采用前述的呈陣列化布置的方式。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種太陽能集熱器，其特征在于，包括:由耐熱性金屬材料制成的殼體，在所述殼體內(nèi)部具有空腔，在所述殼體上具有用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口，所述開口與所述空腔相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于，所述殼體由不銹鋼制成，且在所述殼體上具有至少一個(gè)向所述空腔內(nèi)凹的凹入部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能集熱器，其特征在于，所述殼體的截面呈彎月形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的太陽能集熱器，其特征在于，所述殼體由第一凸形封頭和第二凸形封頭固定連接在一起，并且所述第一凸形封頭的凸面和所述第二凸形封頭的凸面朝同一方向凸出；在所述第一凸形封頭或第二凸形封頭上設(shè)置有所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能集熱器，其特征在于，所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口為同一個(gè)開口 ；或者 所述用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口包括間隔設(shè)置的循環(huán)進(jìn)液口和循環(huán)出液口。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能集熱器，其特征在于，在所述第一凸形封頭和/或第二凸形封頭的外壁涂有紅外線選擇性涂層。
7.一種太陽能利用裝置，包括太陽能聚光罩，在所述太陽能聚光罩的焦點(diǎn)處設(shè)置有前述權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的太陽能集熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能利用裝置，其特征在于，還包括太陽能儲(chǔ)熱器，所述太陽能儲(chǔ)熱器設(shè)置在所述太陽能集熱器的上方，并通過柔性管路與所述太陽能集熱器相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽能利用裝置，其特征在于，所述太陽能集熱器為兩個(gè)以上，呈陣列化布置； 所述兩個(gè)以上的太陽能集熱器各自通過柔性管道與同一個(gè)太陽能儲(chǔ)熱器相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的太陽能利用裝置，其特征在于，在所述太陽能儲(chǔ)熱器上設(shè)置有蒸汽排出管，所述蒸汽排出管與建筑物內(nèi)的水暖或汽暖管道相連通。
專利摘要本實(shí)用新型的實(shí)施例公開了一種太陽能集熱器及太陽能利用裝置，涉及太陽能利用裝置技術(shù)領(lǐng)域，為解決使太陽能集熱器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且能夠加熱帶壓力的液體的問題而發(fā)明。所述太陽能集熱器，包括由耐熱性金屬材料制成的殼體，在所述殼體內(nèi)部具有空腔，在所述殼體上具有用于循環(huán)液介質(zhì)進(jìn)出的開口，所述開口與所述空腔相連通。太陽能利用裝置采用所述太陽能集熱器。本實(shí)用新型適用于對(duì)太陽能的利用的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F24J2/10GK203116327SQ20122059542
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者王文杰 申請(qǐng)人:王文杰