專利名稱：太陽能光熱轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能的熱利用，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的器件，涉及利用太陽能進(jìn)行供暖、熱水、烹飪、發(fā)電、制冷、干燥，特別是太陽能的中高溫度的利用。
背景技術(shù)：
太陽能成熟的應(yīng)用技術(shù)為太陽能的低溫?zé)崴茫饕捎谜婵詹ＡЧ芗夹g(shù)將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，在此種技術(shù)上，有采用將熱管插入到真空玻璃管內(nèi)部將熱量傳遞到外部獲得太陽能的技術(shù)，以及在真空玻璃基礎(chǔ)上進(jìn)一步的完善而開發(fā)的各種器件，其中真空玻璃管中設(shè)置有真空層進(jìn)行保溫，在真空層的內(nèi)部設(shè)置選擇性涂層對(duì)太陽能進(jìn)行吸收轉(zhuǎn)化，雖然真空玻璃層很好的實(shí)現(xiàn)了保溫，選擇性涂層很好的實(shí)現(xiàn)了太陽能的轉(zhuǎn)化，但是，其轉(zhuǎn)化后的熱能利用起來很不經(jīng)濟(jì)，如采用現(xiàn)有的方法將水直接流入到真空玻璃管內(nèi)部直接進(jìn)行換熱，但到了冬季就無法使用，雖然采用熱管技術(shù)在冬季實(shí)現(xiàn)了傳熱，但增加了成本、降低了熱能的利用率，目前這種技術(shù)應(yīng)用于低溫的熱水應(yīng)用，而無法實(shí)現(xiàn)太陽能的中高溫的應(yīng)用，如太陽能熱電的應(yīng)用；現(xiàn)有的對(duì)太陽能的中高溫度利用的太陽灶，主要采用反射板對(duì)太陽光進(jìn)行反射，將太陽能直接聚焦到一個(gè)灶具上，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能的利用，此種技術(shù)很好的達(dá)到了太陽能的中高溫收集，但其熱能接受方式單一，僅是采用直接在其上面放置簡(jiǎn)單的灶具，而無法進(jìn)行大規(guī)模的采集和利用；同時(shí)也無法實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能進(jìn)行收集以便于夜間及陰雨天應(yīng)用；除此之外，現(xiàn)有的技術(shù)太陽能中高溫的發(fā)電技術(shù)，主要是采用塔式、槽式、及盤式，但其太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的器件都存在缺陷，不能低成本的大規(guī)模的應(yīng)用。
隨著太陽能鏡技術(shù)的發(fā)展，可以采用普通的光學(xué)鏡或菲涅爾光學(xué)鏡對(duì)太陽能進(jìn)行收集，但是，有太陽能鏡技術(shù)將太陽能進(jìn)行收集后，將產(chǎn)生很高的熱流密度，采用普通的傳熱材料進(jìn)行轉(zhuǎn)換將無法實(shí)現(xiàn)高熱流密度的熱能的傳遞，因此，需要一種新型的技術(shù)將太陽能進(jìn)行熱能的轉(zhuǎn)換利用，特別是太陽能的中高溫度的光熱轉(zhuǎn)換，來實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能的中高溫的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種更利于太陽能光熱轉(zhuǎn)換的器件，特別是實(shí)現(xiàn)太陽能的中高溫的光熱轉(zhuǎn)換器件，采用至少一個(gè)太陽能鏡、至少一個(gè)吸熱器件、一個(gè)保溫材料、一個(gè)太陽光透射的材料，太陽能透射材料將太陽光透射后照射到吸熱器件上，吸熱器件將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，利用保溫材料對(duì)器件進(jìn)行保溫，在吸熱器件上，采用熱管技術(shù)以及流體換熱技術(shù)將熱能進(jìn)行吸收利用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能的新型的轉(zhuǎn)換利用，特別是對(duì)太陽能的中高溫的應(yīng)用。
采用此種技術(shù)方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能的大規(guī)模的綜合利用，利用各種熱管技術(shù)以及流體換熱技術(shù)將吸收后的熱能進(jìn)行利用，特別是采用熱管技術(shù)對(duì)高熱流密度的熱量進(jìn)行轉(zhuǎn)換利用，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽能的中高溫度的利用。
具體發(fā)明內(nèi)容如下太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，含有至少一個(gè)太陽能鏡、至少一個(gè)吸熱部件，以及一個(gè)對(duì)太陽能透射的材料以及一個(gè)保溫材料，太陽能透射材料將太陽光透射到吸熱器件上，吸熱部件將太陽能進(jìn)行吸收后轉(zhuǎn)換為熱能，保溫材料與吸熱部件和/或太陽能透射材料連接，并對(duì)吸熱部件的熱能進(jìn)行保溫，吸熱部件經(jīng)過熱能傳遞和/或交換部件將熱能最終的利用；吸熱部件為下列一種A、熱管的蒸發(fā)端；B、至少含有一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口的部件，一種流體通過進(jìn)口進(jìn)入，達(dá)到出口后流出，流體與部件中太陽能轉(zhuǎn)化的熱能進(jìn)行熱交換，流體為液體、氣體、固液混合物、氣液混合物、氣液固混合物中的一種；保溫材料為至少選擇下列一種或多種的組合材料A、含有真空層的金屬或非金屬材料；B、石棉、纖維保溫材料；C、保溫水泥；D、塑料、尼龍保溫材料；E、保溫涂料；太陽能透射材料至少選自下列一種A、玻璃以及玻璃透鏡；B、可透光的塑料、尼龍片；C、光學(xué)透鏡；吸熱部件的熱管蒸發(fā)端為至少下列一種熱管
A、普通熱管其蒸發(fā)端直接進(jìn)行對(duì)太陽能的接收，冷凝端與一個(gè)強(qiáng)制循環(huán)流動(dòng)的流體進(jìn)行換熱；B、整體熱管(23)將多個(gè)光學(xué)鏡對(duì)應(yīng)的不同的熱管的太陽能吸熱部分相互并聯(lián)到一個(gè)垂直的管道上，組成為整體熱管的蒸發(fā)端，其共同擁有一個(gè)冷凝端；C、分離式循環(huán)熱管(29)將多個(gè)光學(xué)鏡對(duì)應(yīng)的不同的熱管的太陽能吸熱部分進(jìn)行串聯(lián)，組成為一個(gè)共同熱管的蒸發(fā)端，其共同擁有一個(gè)冷凝端；D、可連接熱管通過熱管的可連接結(jié)構(gòu)將熱管進(jìn)行連接，構(gòu)成熱管的體系；F、脈沖熱管將熱管進(jìn)行串聯(lián)，選取不同的連接段成為冷凝端，構(gòu)成脈沖自震蕩熱管的結(jié)構(gòu)；在吸熱器件的太陽光照射的部位設(shè)置有增加換熱能力的翅片；在吸熱器件的太陽光照射的部位設(shè)置有太陽能轉(zhuǎn)化材料，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能；太陽能鏡為至少下列一種A、復(fù)合拋物面反射鏡；B、菲尼爾透鏡(10)；C、凹、凸(11)透鏡；D、盤式拋物面反射鏡(12)；E、柱、槽(13)狀拋物面反射鏡；F、菲尼爾反射鏡；轉(zhuǎn)化材料為太陽能選擇涂層；吸熱部件的形狀為圓柱、球形、橢圓形、多面體、扇形、代有凹或凸孔的多面體；還設(shè)置有蓄熱材料，蓄熱材料設(shè)置在保溫材料與吸熱器件之間，將熱能進(jìn)行儲(chǔ)存。


1真空層，2透光材料，3保溫材料，4熱管蒸發(fā)端，5流體進(jìn)口，6流體出口，7太陽能選擇性材料，8翅片，9反射材料，10菲尼爾透鏡，11凸透鏡，12拋物線反射鏡，13槽式反射鏡，14流體。
圖示內(nèi)容為圖1菲尼爾透鏡流體轉(zhuǎn)換器；圖2凸透鏡熱管轉(zhuǎn)換器；圖3反射鏡熱管轉(zhuǎn)換器；圖4槽式熱管轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一菲尼爾透鏡流體轉(zhuǎn)換器由菲尼爾透鏡將太陽能進(jìn)行聚焦，太陽光透過玻璃進(jìn)入到內(nèi)，與進(jìn)入的流體導(dǎo)熱油進(jìn)行換熱，殼體為一個(gè)碳鋼管，對(duì)其進(jìn)行抽真空后形成真空保溫層，在真空層后設(shè)置有保溫材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能轉(zhuǎn)換利用。
實(shí)施例二凸透鏡熱管轉(zhuǎn)換器由凸透鏡對(duì)太陽光進(jìn)行聚焦后通過雙層玻璃進(jìn)入到轉(zhuǎn)換器內(nèi)部，通過內(nèi)部的熱管進(jìn)行換熱，在熱管上設(shè)置有翅片，在熱管以及翅片上設(shè)置有太陽能選擇性涂層用于將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，在其外部設(shè)置有真空保溫層，在真空保溫層后設(shè)置有普通保溫材料。
實(shí)施例三反射鏡熱管轉(zhuǎn)換器采用反射鏡將太陽能進(jìn)行聚焦，設(shè)置一個(gè)縮口的轉(zhuǎn)換器，太陽光通過雙層玻璃進(jìn)入到內(nèi)部，在轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設(shè)置有扇形熱管蒸發(fā)端，在蒸發(fā)端外部設(shè)置有一個(gè)真空層，在真空層后設(shè)置保溫材料。
實(shí)施例四槽式熱管轉(zhuǎn)換器采用槽式反射板，將太陽光進(jìn)行聚焦，采用單層玻璃使太陽光進(jìn)入到轉(zhuǎn)換器內(nèi)部，后通過熱管將熱能傳遞出去，在外部設(shè)置有真空層以及保溫層。
權(quán)利要求
1.一種太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是含有至少一個(gè)太陽能境(10、11、12、13)，至少一個(gè)吸熱部件(4)，以及一個(gè)對(duì)太陽能透射的材料(2)以及一個(gè)保溫材料(3)，太陽能境將太陽光通過反射和/或透射增大太陽光的熱流密度，高熱流密度的太陽光通過透射材料將太陽光透射到吸熱部件上(4)，吸熱部件將太陽能進(jìn)行吸收后轉(zhuǎn)換為熱能，保溫材料(3)與吸熱部件和/或太陽能透射材料連接，并對(duì)吸熱部件的熱能進(jìn)行保溫，吸熱部件經(jīng)過熱能傳遞和/或交換部件將熱能最終的利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是所述吸熱部件為下列一種A、熱管的蒸發(fā)端(4)；B、至少含有一個(gè)進(jìn)口(5)和一個(gè)出口(6)的部件，一種流體(14)通過進(jìn)口進(jìn)入，達(dá)到出口后流出，流體與部件中太陽能轉(zhuǎn)化的熱能進(jìn)行熱交換，所述的流體為液體、氣體、固液混合物、氣液混合物、氣液固混合物中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是保溫材料(3)為至少選擇下列一種或多種的組合材料A、含有真空層(1)的金屬或非金屬材料；B、石棉、纖維保溫材料；C、保溫水泥；D、塑料、尼龍保溫材料；E、保溫涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是太陽能透射材料至少選自下列一種A、玻璃以及玻璃透鏡；B、可透光的塑料、尼龍片；C、光學(xué)透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是吸熱部件的熱管蒸發(fā)端為至少下列一種熱管A、普通熱管；B、整體熱管；C、分離式循環(huán)熱管；D、可連接熱管；F、脈沖熱管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是在吸熱器件的太陽光照射的部位設(shè)置有增加換熱能力的翅片(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、6所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是在吸熱器件的太陽光照射的部位設(shè)置有太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的太陽光選擇性涂層(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是太陽能鏡為至少下列一種A、復(fù)合拋物面反射鏡；B、菲尼爾透鏡(10)；C、凹、凸(11)透鏡；D、盤式拋物面反射鏡(12)；E、柱、槽(13)狀拋物面反射鏡；F、菲尼爾反射鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是吸熱部件的形狀為圓柱、球形、橢圓形、多面體、扇形、代有凹或凸孔的多面體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是還設(shè)置有蓄熱材料，蓄熱材料設(shè)置在保溫材料與吸熱器件之間，將熱能進(jìn)行儲(chǔ)存。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱轉(zhuǎn)換器，其特征是在吸熱材料與保溫材料之間，還設(shè)置有反射材料(9)，對(duì)太陽能進(jìn)行反射。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能轉(zhuǎn)換器件，將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，采用至少一個(gè)太陽能鏡、至少一個(gè)吸熱器件、一個(gè)保溫材料、一個(gè)太陽光透射的材料，太陽能透射材料將太陽光透射后照射到吸熱器件上，吸熱器件將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能的新型的轉(zhuǎn)換利用，特別是對(duì)太陽能的中高溫的應(yīng)用。
文檔編號(hào)F24J2/32GK101055122SQ200710007190
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者李建民 申請(qǐng)人:李建民