板架膜抛物槽太阳能集热器制造技术

本发明专利技术的目的使提供一种本板架膜抛物槽太阳能集热器，包括抛物槽反光膜和集热管，其中抛物槽反光膜由抛物槽支架支撑固定，抛物槽支架活动安装在底座上，并能灵活地在底座上转动；集热管安装在抛物槽支架的焦点位置；所述抛物面支架及抛物面反光膜截面的坐标曲线方程为Ｆ（ｘ）＝ｘ↑［２］／９９。本发明专利技术采用板架结合的方式制备而成，其结构简单，制作方便易行，成本低，热效率高，在实际应用时，可根据需要制备成各种规格和不同用途的太阳能供热系统，来代替常规燃煤锅炉发电、空调、洗澡、食品加工、纺织工业、以及其它热利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能应用
，涉及一种太阳能集热器，尤其涉及一种 板架膜抛物槽太阳能加热器。
技术介绍
太阳能作为一种清洁环保、永不衰竭的新能源，在工农业生产以及人民日 常生活中得到广泛的应用。太阳能加热技术是太阳能应用最为广泛的技术之 一。目前利用最多的太阳能加热器是真空玻璃圆管式加热器，其缺点是固定安 放，方向不可调，因此，在一年中只有很短的时间，其玻璃圆管的轴线才能与 阳光垂直，即使在这一时刻，由于玻璃圆管表面的曲面性质，导致射入的阳光 与玻璃圆管表面上的各个点形成了不同的入射角，很大部分的阳光被反射而损 失，所以，其阳光收集与能量转换率更不理想。中国专利01268860.6提供了一种自动追踪式抛物镜聚焦太阳能加热器， 由底座、抛物反射镜和集热器组成，在底座上装有由追踪电机、电路板、T形 梁，驱动蜗轮、追踪传感器等组成的自动追踪太阳系统，且集热器采用了圆柱 形或球形结构，其轴线和抛物镜面的焦线重合，能把阳光聚焦成为一条线段， 使射入的阳光在任何时刻都能经抛物竟面反射后垂直照射到集热器的表面，极 大地提高了阳光的能量收集与转换效率。但是由于该动追踪式抛物镜槽集热器 的抛物反射镜面加工技术要求高，工艺复杂，只能适用于家用的小型太阳能加 热器，而且其制备成本高，不能在实际生产和生活中得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、制造容易、成本低、吸热效率高的板 架膜抛物槽太阳能集热器。本专利技术的板架膜抛物槽太阳能集热器，包括抛物槽反光膜和集热管；其中 抛物槽反光膜由抛物槽支架支撑固定；集热管安装在抛物槽支架的焦点位置； 所述抛物槽支架及抛物槽反光膜截面的坐标曲线方程为F (x) =x2/99。所述抛物槽支架通过集热管由底座支撑，并能灵活地转动。所述集热管焊接在底座上，使抛物槽支架在转动时集热管保持稳固不动。 本专利技术的抛物槽反光膜是由PVC板基材、铝膜及氟碳涂层复合而成的复 合反光膜。其制备方法是先用固体胶将基材与铝膜粘合在一起，再采用静电喷涂技术将氟碳涂料喷涂于铝膜上，使铝膜表面生长一层lum 2um厚的氟碳涂层。抛物槽反光膜的跨度设计在110 130cm的范围，高度在30 42cm的范围为宜。本专利技术的集热管可采用经下述工艺处理的金属吸热管将金属管经清洗、 去油、干燥处理后，在700 80(TC下退火70 85秒，在金属管的表面形成蓝色 的氧化吸热层，然后通过超声雾化沉积工艺，在金属管表面喷涂一层SnCb涂 层。超声雾化沉积工艺为在雾化反应设备中，以SnCl4水溶液为喷涂溶液， 在振荡频率为890 1013Hz的超声波下，使SnCl4水溶液分解成以水分子和 SnCl4分子组成的雾化蒸汽；再向雾化反应室中通入氧气，携带雾化的SnCU、 H20蒸汽至加热到300 40(TC的金属吸热管表面上，并在金属吸热管表面受热 氧化，生成Sn02，沉积在吸热管的表面。金属吸热管的直径设计在1.8 2.6cm的范围内为宜。本专利技术的板架膜抛物槽太阳能集热器，还可和能跟踪装置配合使用，以提 高其吸热效率。本专利技术的板架膜抛物槽太阳能集热器，可通过串联的方式形成太阳能集热 系统，用于锅炉发电、空调、洗浴、食品加工、纺织工业以及其它供热系统利 用。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、 结构简单，制作方便。本专利技术采用板架结合的方式制备而成，抛物槽 支架由方形钢管精确弯成抛物曲线，再用氩弧焊焊接制成；反射膜以PVC塑 料板为基材，质量轻，易成型；整个太阳能反射膜由抛物槽支架和固定在其上 的PVC反光膜组成，其结构简单，制作方便易行。2、 成本低，热效率高。本专利技术槽式抛物面太阳能加热器，每平方米造价 低于100元人民币，每100平方米的集热系统可以每天产生10吨的热水(85 度)或者5吨的开水，也可以产生300度以下的蒸汽，热效率达到50%，功率 达50千瓦。在实际应用时，可根据需要制备成各种规格和不同用途的太阳能 供热系统，来代替常规燃煤锅炉发电、空调、洗澡、食品加工、纺织工业、以及其它热利用。3、 坚固耐用，使用寿命长抛物面支架采用钢管焊接而成，反射膜采用 由PVC板基材、铝膜及氟碳涂层复合而成，复合反光膜表面的氟碳涂层化学 稳定性好，能够抗光催化剂的氧化还原作用，附着力牢固，不致于短期粉化、 脱落；吸热管采用不锈钢管制备而成。据测试，本专利技术反光膜的使用寿命在 10 12年；这种结构的抛物面基体反射率高，坚固耐用，使用寿命可达到10年之久。4、 质量小，维修、更换方便由于采用板架组合结构，在其中任一部件 出现损伤或毁坏时，可方便地更换。附图说明图1为本专利技术抛物槽支架的结构示意图图2为本专利技术抛物槽支架太阳能集热器的结构示意图 图3为本专利技术抛物槽反光膜的截面坐标曲线方程。具体实施例方式一种板架膜抛物槽太阳能集热器，包括底座4、抛物槽支架3、抛物槽反 光膜1和集热管2。集热管2贯穿在抛物槽支架内距抛物面反光膜高度 24cm 25cm中心位置(即抛物槽的焦点位置)，其两端焊接在底座4上。抛物 槽支架3通过集热管2支撑養，而且抛物槽支架3可绕集热管2转动，而集热 管保持稳固不动。抛物槽反光膜l由抛物槽支架3支撑固定。参照图1、 2。其具体制作方法如飞1、 槽式抛物面支架的制作将20x20mm的方形钢管精确弯成抛物曲线， 用氩弧焊焊接制成槽式抛物面支架。抛物曲线的坐标曲线方程为(见图2):F (x) =x2/99 抛物面支架的各参数值的设计 抛物面支架的的总高度h=36.4cm; 抛物面支架的跨度d=120cm; 抛物面支架的长度S=5%cm;2、 抛物面反光膜层的制作裁剪裁3000x1500mm、厚度为3mm的PVC 塑料板作为基材，用固体胶在PVC塑料板基材上粘合一层厚度为200~300um 的铝膜，再采用静电喷涂技术将FEVE氟碳涂料喷涂于铝膜上，使铝膜表面生长一层lum 2um厚的氟碳涂层。3、 吸热金属管的制作将600 cm长，(？20mm的不锈钢管(201 10crl7mn6ni5型号)经清洗、去油、千燥处理后，在700 80(TC下退火70 85 秒，在金属管的表面形成蓝色(厚度为937 1000nm)的氧化吸热层，然后置 于雾化反应设备中，以SnCU水溶液为喷涂溶液，在振荡频率为8卯 1013Hz 的超声波下，使SnCU水溶液分解成以水分子和SnCU分子组成的雾化蒸汽； 再向雾化杯中通入氧气，携带雾化的SnCU、 H20蒸汽至加热到300 40(TC的 金属吸热管表面上，并在金属吸热管表面受热氧化，生成Sn02，沉积在吸热 管的表面，使金属管表面喷涂一层后厚度为100 200nm的SnO2薄膜。4、 太阳能集热器的制作将上述制作的PVC塑料板反光膜1搭接并固定 在抛物面支架3上，形成槽式抛物面反射膜；再将金属吸热管2通过抛物槽支 架3内的圆孔贯穿安装在距抛物面顶部24cm 25cm的高度(即抛物槽的焦点 位置)，然后将金属吸热管2的两端焊接在底座4上。5、 成本计算受光面积100平方米，铁架材料3000元，加工及安装费用 2000元，塑料板材1500元，反光膜卯0元，表面处理200元，吸热管1000 元，控制跟踪系统造价500元，总计9100元，每平米91元，而美国和德国的 抛物槽集热器造价为每平方米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板架膜抛物槽太阳能集热器，包括抛物槽反光膜（１）和集热管（２）；其特征在于：所述抛物槽反光膜（１）由抛物槽支架（３）支撑固定；所述集热管（２）安装在抛物槽支架的焦点位置；所述抛物槽支架（３）及抛物槽反光膜截面的坐标曲线方程为：Ｆ（ｘ）＝ｘ↑［２］／９９。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢二庆，徐显波，宋曦，宋杰，侯晨光，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]