CN101922806A - 水幕式太阳能平板集热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水幕式太阳能平板集热器，包括框架、集热板芯和透光盖板，框架底部设有保温隔热层，集热板芯设在框架于保温隔热层上部，透光盖板设在框架顶部，集热板芯包括平行设置的介质进管和介质出管，所述介质进管和介质出管之间平行设有耐腐蚀耐高温的背板和面板，背板和面板两侧连接，背板和面板之间形成周围封闭、中空的幕式介质吸热腔分别与介质进管和介质出管连通。本发明设计合理、构造简单、轻巧耐用、造价低廉、太阳能利用效率高，易于推广应用，可以产生长期的经济和社会效益。

Description

水幕式太阳能平板集热器
技术领域
本发明属于太阳能利用技术领域，特别涉及一种水幕式太阳能平板集热器。
背景技术
太阳能作为一种清洁能源，同时又是一种取之不尽、用之不竭的能源而被世界各国所青睐，现在人们利用太阳能最多的是获取热水。平板集热器作为太阳能热水器当中最常见的一种集热装置，其结构主要包括背板、保温层、集热板芯和透光盖板，参照图1、图2，集热板芯包括通过若干根翼管30排列连通的介质进管31和介质出管32，翼管30上设有吸热翼片33，吸热翼片33上面涂有太阳光热吸收涂层，翼管30内转悠液体吸热介质，太阳光照射到翼片33上，翼片33将吸收的热量传导给翼管，因此，翼管30和吸热翼片均由传热性能好的铜材或铝材制成，这就使整体集热器成本较高，而且翼管外侧设置吸热翼片这种结构使得热传导过程中有热阻，热量损失较大，热能利用效率较低。因此，这种太阳能集热器的推广应用受到很大的局限性。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种造价低廉、太阳能利用效率高的水幕式太阳能平板集热器。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：水幕式太阳能平板集热器，包括框架、集热板芯和透光盖板，框架底部设有保温隔热层，集热板芯设在框架于保温隔热层上部，透光盖板设在框架顶部，集热板芯包括平行设置的介质进管和介质出管，所述介质进管和介质出管之间平行设有耐腐蚀耐高温的背板和面板，背板和面板两侧连接，背板和面板之间形成周围封闭、中空的幕式介质吸热腔分别与介质进管和介质出管连通。
所述背板和面板之间的距离为0.5～4mm，背板和面板表面均对应向内压制至少一道垂直于介质进管和介质出管的线段或整条压型，背板和面板通过压型底部连接为一体，介质进管、介质出管和面板上均设有太阳光吸收涂层。
所述背板和面板之间的距离为0.5～4mm，背板和面板表面对应向内压制若干个凹槽，背板和面板通过凹槽底部连接为一体，介质进管、介质出管和面板上均设有太阳光吸收涂层。
所述保温隔热层为发泡材料，集热板芯通过发泡材料与框架固定连接。
采用上述技术方案，可以达到以下有益效果：
1、幕式介质吸热腔内充满吸热介质，太阳光照射到耐腐蚀耐高温的面板上，光能直接转化为热能传递给吸热介质，光热交换效率高，背板和面板可以采用薄皮不锈钢材料，制造成本低，售价自然低廉。
2、背板和面板之间的距离为0.5～4mm，吸热介质在幕式介质吸热腔内只有薄薄的一层，这样光热交换效率会更高；背板和面板通过线段、整条压型或凹槽底部焊接为一体，这不仅保证幕式介质吸热腔与介质进管和介质出管的连通，而且可以加强背板和面板与介质进管和介质出管之间连接的强度，防止介质受热膨胀产生张力损坏背板和面板。
3、集热板芯通过发泡材料与框架固定连接，不仅重量轻，也固定牢靠。
本发明设计合理、构造简单、轻巧耐用、造价低廉、太阳能利用效率高，易于推广应用，可以产生长期的经济和社会效益。
附图说明
图1是现有集热板芯的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明实施例一的结构示意图；
图4是图3当中集热板芯的结构示意图；
图5是本发明实施例二的结构示意图；
图6是图5当中集热板芯的结构示意图；
图7是本发明实施例三的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：如图3和图4所示，本发明的水幕式太阳能平板集热器，包括框架1、集热板芯2和透光盖板3，框架1底部设有保温隔热层4，集热板芯2设在框架1内，集热板芯2通过发泡材料5与框架1固定连接。透光盖板3设在框架1顶部，集热板芯2包括平行设置的介质进管6和介质出管7，介质进管6和介质出管7之间通过周围封闭、中空的幕式介质吸热腔8连接，背板10和面板9可以采用不锈钢材料，两侧焊接为一体，幕式介质吸热腔8由均与介质进管6和介质出管7连接的背板10和面板9围成。背板10和面板9之间的距离A为0.5～4mm，背板10和面板9表面均对应向内压制至少一道垂直于介质进管和介质出管的整条压型11，背板10和面板9通过压型11底部焊接为一体，介质进管6、介质出管7和9上均设有太阳光吸收涂层15。
工作使用时，将本发明向阳安装，并设置合适的仰角，用绝缘胶管将介质进管6和介质出管7与太阳能热水器的储水箱连通。幕式介质吸热腔8内充满吸热介质，太阳光照射到面板9上的太阳光吸收涂层15，由于背板10和面板9之间的距离为0.5～4mm，吸热介质在幕式介质吸热腔8内只有薄薄的一层，光能直接转化为热能传递给吸热介质，光热交换效率高，而且面板9采用薄皮不锈钢材料为吸热板，制造成本低，售价自然低廉。背板10和面板9通过压型11底部焊接为一体，这不仅保证幕式介质吸热腔8与介质进管6和介质出管7的连通，而且可以加强背板10和面板9与介质进管6和介质出管7之间连接的强度，防止介质受热膨胀产生张力损坏背板10和面板9。
实施例二：如图5和图6，与实施例一不同之处在于，背板和面板9表面对应向内压制若干个凹槽12，两张薄皮不锈钢9板通过凹槽12底部焊接为一体。
实施例三：如图7所示，与实施例一不同之处在于，背板10和面板9表面均对应向内压制至少一道垂直于介质进管和介质出管的线段压型11，背板10和面板9通过压型11底部焊接为一体。

Claims (4)

1.水幕式太阳能平板集热器，包括框架、集热板芯和透光盖板，框架底部设有保温隔热层，集热板芯设在框架于保温隔热层上部，透光盖板设在框架顶部，集热板芯包括平行设置的介质进管和介质出管，其特征在于：所述介质进管和介质出管之间平行设有耐腐蚀耐高温的背板和面板，背板和面板两侧连接，背板和面板之间形成周围封闭、中空的幕式介质吸热腔分别与介质进管和介质出管连通。
2.根据权利要求1所述的水幕式太阳能平板集热器，其特征在于：所述背板和面板之间的距离为0.5～4mm，背板和面板表面均对应向内压制至少一道垂直于介质进管和介质出管的线段或整条压型，背板和面板通过压型底部连接为一体，介质进管、介质出管和面板上均设有太阳光吸收涂层。
3.根据权利要求1所述的水幕式太阳能平板集热器，其特征在于：所述背板和面板之间的距离为0.5～4mm，背板和面板表面对应向内压制若干个凹槽，背板和面板通过凹槽底部连接为一体，介质进管、介质出管和面板上均设有太阳光吸收涂层。
4.根据权利要求2或3所述的水幕式太阳能平板集热器，其特征在于：所述保温隔热层为发泡材料，集热板芯通过发泡材料与框架固定连接。
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