CN101825347A - 一种太阳能集热器 - Google Patents

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朱杨
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Abstract

本发明涉及一种太阳能集热器，包括密封集热腔，以及设在所述密封集热腔内的集热板和导热流体管道，其特征在于，还包括通过导气管与所述密封集热腔导通的气囊。本发明的太阳能集热器在实际使用过程中力学稳定性和密封性好，能够延长太阳能集热器的使用寿命，减少太阳能集热器在使用过程中的故障。

Description

一种太阳能集热器
技术领域
本发明涉及利用太阳能的集热器，特别是一种稳定性和保温性好的平板型集热器。
背景技术
太阳能集热器具有集热效率高、可承压分体安装、外形美观、可作为建筑构件与建筑融合、产品用料可再生利用率高等优点，正在迅速占领国内的太阳能集热器市场。但是，现有技术中的太阳能集热器尚存在如下不足之处：现有技术中的太阳能集热器对其边框的密封性基本不作额外处理，集热器内外的空气会因热呼吸作用而存在对流，造成集热器保温性不佳，热量损失较大；容易出现灰尘进入，受潮，造成集热板腐蚀，影响使用寿命和使用效果。
而中国专利文献CN101298942A公开的一种全封闭的平板型太阳能集热器，虽然其具有密封的腔体；但是这种集热器在实际使用的时候存在如下技术缺陷：当阳光充足的时候，集热板温度升高，集热器的密封的腔体的气体受热膨胀，气压升高；当阳光不充足，例如阴雨天或晚上，集热板温度降低，环境压强大于集热器的密封的腔体内的压强；由此导致集热器的密封的腔体内外压强差比较大，使得太阳能集热器在使用的时候其力学稳定性和密封性较差，寿命大大降低，容易发生故障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种在实际使用过程中力学稳定性和密封性好的太阳能集热器，延长太阳能集热器的使用寿命，减少太阳能集热器在使用过程中的故障。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种太阳能集热器，包括密封集热腔，以及设在所述密封集热腔内的集热板和导热流体管道，还包括通过导气管与所述密封集热腔导通的气囊。
上述太阳能集热器，所述导气管上设置有连接管。
上述太阳能集热器，所述太阳能集热器为平板型太阳能集热器，玻璃盖板、玻璃底板和位于所述玻璃盖板与所述玻璃底板之间的边框形成所述密封集热腔，所述玻璃盖板与所述边框之间以及所述玻璃底板与所述边框之间通过密封胶连接，所述密封集热腔内临近所述玻璃底板的一侧面上设置有保温层，所述导热流体管道设置在所述集热板与所述保温层之间。
上述太阳能集热器，所述玻璃盖板为超白玻璃。
上述太阳能集热器，所述气囊为硅橡胶气囊，所述导气管为硅橡胶导气管。
上述太阳能集热器，所述气囊内有干燥剂。
上述太阳能集热器，所述气囊设置在保护罩内。
上述太阳能集热器，所述密封集热腔内填充有惰性气体。
上述太阳能集热器，所述气囊为圆球形、长方体形、正方体形或圆柱体形。。
本发明的太阳能集热器具有以下有益的技术效果：一、在太阳能集热器的密封集热腔内的压力大幅度变化时能通过气囊自动调节内部压力，保持集热器的密封集热腔内外气压的平衡，从而保证太阳能集热器有良好的力学稳定性和密封性。二、由于太阳能集热器内外不发生气体的交换，内部充填的惰性气体不会发生泄漏，使用性能稳定。三、结构简单，气囊和吸气剂容易更换，有较低的成本和较长的使用寿命。四、成本低、保温性好、热效率高、内部构件防锈蚀。
附图说明
图1为本发明太阳能集热器的结构示意图；
图2为图1所示太阳能集热器的A向结构示意图；
图3为本发明太阳能集热器的另一种结构示意图；
图4为本发明太阳能集热器的气囊的结构示意图。
1-外壳，2-保温层，3-集热板，4-玻璃盖板，5-密封集热腔，6-导热流体管道，8-密封胶，9-导气管，10-连接管，11-气囊，12-玻璃底板，13-边框。
实施方式
实施例1
如图3所示，本实施例的太阳能集热器，包括密封集热腔5，以及设在所述密封集热腔5内的集热板3和导热流体管道6，还包括通过导气管9与所述密封集热腔5导通的气囊11。所述导气管9上设置有连接管10，把所述导气管9可以分成两段，所述连接管10与所述导气管9的连接处有密封胶，这样设计是为了制造和安装的方便，其中一段可与所述气囊11制成一体，以便于所述气囊11与太阳能集热器的连接和分离。所述太阳能集热器为平板型太阳能集热器，玻璃盖板4、玻璃底板12和位于所述玻璃盖板4与所述玻璃底板12之间的边框13形成所述密封集热腔5，所述玻璃盖板4与所述边框13之间以及所述玻璃底板12与所述边框13之间通过密封胶8连接，所述密封集热腔5内临近所述玻璃底板12的一侧面上设置有保温层2，所述导热流体管道6设置在所述集热板3与所述保温层2之间。所述玻璃盖板4为超白玻璃。所述气囊11为硅橡胶气囊，所述导气管9为硅橡胶导气管，这种材料有较好的弹性和抗老化性，并有良好的温度适应性，能够满足太阳能热水器的需要。所述气囊11内有干燥剂，当气所述囊11发生损坏需要更换时，只需要更换所述气囊11即可，不需要更换平板太阳能集热器，干燥剂的作用是在更换后吸收***内的水分，保证所述密封集热腔5内气体的干燥。所述气囊11设置在保护罩内，保护所述气囊11不会损坏，保护罩可以用金属或不易被损坏的纺织材料制成。所述密封集热腔5内填充有惰性气体。如图4所示，根据太阳能集热器的安装位置和使用条件，所述气囊11为圆球形、长方体形、正方体形或圆柱体形。
所述导气管9与所述边框13的连接处、两段所述导气管9的连接处均应进行密封。所述气囊11在安装前应压平，所述气囊11的形状和安装位置太阳能集热器的具体情况确定；这种全玻璃的太阳能集热器更容易与建筑一体化。图4是几种所述气囊11的形状，所述气囊11的体积大小可根据环境大气压的变化幅度，利用气体状态方程计算后，或根据实验予以确定。
在制造、安装本实施例的平板太阳能集热器的时候，所述密封集热腔5内的气压和外界大气压接近；安装完毕后，在使用的时候，因阳光作用，所述集热板3温度升高，所述密封集热腔5内的气体受热膨胀，气压升高，气体会通过所述导气管9自动向所述气囊11内部扩张；当太阳落山，所述集热板3温度降低，环境压强大于所述密封集热腔5内的压强时，所述气囊11内的气体会流回所述密封集热腔5。这就可避免所述密封集热腔5内外形成较大压力差，从而保证了本实施例平板太阳能集热器的结构和密封性的稳定。
本实施例的太阳能集热器将传统的太阳能集热器由开放式工作结构改为密封式工作结构，能通过所述气囊11自动调节内部压力，保持所述密封集热腔5内外气压的平衡，因此具有整体结构力学稳定性和密封性好、保温隔热、防结露、防锈蚀、使用寿命长、制造成本低等数项优点。
实施例2
如图1和图2所示，在本实施例中，太阳能集热器的外壳1是用铝镁合金板通过裁剪、折弯、焊接制成，焊接采用满焊，以确保焊缝密封不漏气。所述玻璃盖板4是钢化超白玻璃，所述玻璃盖板4盖在所述外壳1上并用密封胶8密封；所述导热流体管道6穿过所述外壳1侧面的孔，并通过焊接方式将所述导热流体管道6与外壳1进行密封和固定，这样，集热器内部就形成一个密闭的空腔。所述保温层2是玻璃纤维棉，隔在所述外壳1与所述集热板3之间起保温作用。所述导气管9的一端与所述外壳1连接，并与所述密封集热腔5连通，另一端与所述气囊11连通，所述导气管9分为两段，其中一段可与所述气囊11制成一体，以便于所述气囊11与太阳能集热器的连接和分离。两段所述导气管11之间有直径较大的所述连接管10，所述导气管9与太阳能集热器的所述外壳1的连接处、两段所述导气管11的连接处均应进行密封。所述气囊11在安装前应压平。图2为所述导热流体管道6的上下循环管穿过所述外壳1侧面的孔，将所述集热板3产生的热量输出。

Claims (9)

1.一种太阳能集热器，包括密封集热腔(5)，以及设在所述密封集热腔(5)内的集热板(3)和导热流体管道(6)，其特征在于，还包括通过导气管(9)与所述密封集热腔(5)导通的气囊(11)。
2.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述导气管(9)上设置有连接管(10)。
3.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述太阳能集热器为平板型太阳能集热器，玻璃盖板(4)、玻璃底板(12)和位于所述玻璃盖板(4)与所述玻璃底板(12)之间的边框(13)形成所述密封集热腔(5)，所述玻璃盖板(4)与所述边框(13)之间以及所述玻璃底板(12)与所述边框(13)之间通过密封胶(8)连接，所述密封集热腔(5)内临近所述玻璃底板(12)的一侧面上设置有保温层(2)，所述导热流体管道(6)设置在所述集热板(3)与所述保温层(2)之间。
4.根据权利要求3所述的太阳能集热器，其特征在于，所述玻璃盖板(4)为超白玻璃。
5.根据权利要求1至4任一所述的太阳能集热器，其特征在于，所述气囊(11)为硅橡胶气囊，所述导气管(9)为硅橡胶导气管。
6.根据权利要求1至4任一所述的太阳能集热器，其特征在于，所述气囊(11)内有干燥剂。
7.根据权利要求1至4任一所述的太阳能集热器，其特征在于，所述气囊(11)设置在保护罩内。
8.根据权利要求1至4任一所述的太阳能集热器，其特征在于，所述密封集热腔(5)内填充有惰性气体。
9.根据权利要求1至4任一所述的太阳能集热器，其特征在于，所述气囊(11)为圆球形、长方体形、正方体形或圆柱体形。
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