CN102374667A - 太阳能集热装置和装有该太阳能集热装置的幕墙 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能集热装置和装有该太阳能集热装置的幕墙，制作工艺简单，热损失少，热效率高，热利用广泛，可单独作为太阳能集热装置使用，也可用于建筑一体化设计的热管式太阳能集热器。本发明是通过以下技术方案来实现的：太阳能集热装置，包括有：上玻璃板、下玻璃板及排在其间的多根集热管，所述上玻璃板、下玻璃板的周边密封，形成密闭空腔；其中，所述集热管为一种金属材料管，所述集热管包括有吸热段和放热段；集热管的吸热段位于所述密闭空腔中，放热段伸出所述密闭空腔的外部。幕墙，装有上述的太阳能集热装置，所述幕墙还包括有：介质管道和储能器，介质位于介质管道和储能器中流动；集热管的放热段位于所述介质管道中。

Description

太阳能集热装置和装有该太阳能集热装置的幕墙
技术领域
本发明涉及一种太阳能集热装置，尤其涉及一种利用热管收集太阳能的集热装置，可单独用作集热器，也可方便地与外部部件连接组合并与建筑连为一体成为幕墙。
背景技术
太阳能作为一种无公害、储量无穷的自然能量，引起人们的关注；太阳能集热器是收集太阳能的关键部件；而与建筑一体化的玻璃幕墙集热器同样为一种有效利用太阳能的关键设备。
专利号为03279695.1，公告号为CN2641538，名称为“内管式平板真空太阳能集热器”的中国专利公开了一种内管式平板真空集热器，由上玻璃板、下玻璃板及排在其间的单层玻璃集热管组成，上下玻璃板周边密封，形成真空间隔，密排或间隔排列的玻璃管穿过真空层作为进出水管，玻璃管外表面有吸热的黑色涂层或选择性太阳吸收膜。透过上玻璃板的阳光被玻璃管上的吸热层吸收，使玻璃管中的工质(水)被加热，在上玻璃板和单层玻璃管之间、下玻璃板和单层玻璃管之间分别提供由低导热系数、高强度材料制成的支撑物阵列，从而使得在该上、下玻璃板和单层玻璃管形成若干个点接触。这种内管式平板真空太阳能集热器采用玻璃管穿过真空层作为进出水管；根据热管的工作原理和正确的安装方式，这种进出水玻璃集热管不能很好的产生热管效应，只能作为普通的热水器使用。
专利号为01264075.1，公告号为CN2513053，名称为“热管式太阳能平板集热器”的中国专利公开了一种热管式太阳能平板集热器，由内置热管的外壳和玻璃盖板组成，热管内装有低冰点工质，热管外壁上连接有翼片，玻璃盖板是窄缝高真空度平面低铁钢化玻璃盖板，由四周封闭的双层钢化玻璃组成，两层钢化玻璃之间由填块垫起并抽真空，外壳内包覆有保温层。这种热管式太阳能平板集热器由内置热管的外壳和玻璃盖板组成，其结构使透明盖板与吸热体之间有空气存在，热对流使热效率降低，只能作为低温热水器使用。
上面提到的两种集热器热效率不高，都只能作为普通的热水器使用，对太阳能的热利用不广泛，满足不了现代家庭生活的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能集热装置和装有该太阳能集热装置的幕墙，制作工艺简单，热损失少，热效率高，热利用广泛，可单独作为太阳能集热装置使用，也可用于建筑一体化设计的热管式太阳能集热器。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
太阳能集热装置，包括有：上玻璃板、下玻璃板及排在其间的多根集热管，所述上玻璃板、下玻璃板的周边密封，形成密闭空腔；其中，所述集热管为一种金属材料管，所述集热管包括有吸热段和放热段；集热管的吸热段位于所述密闭空腔中，放热段伸出所述密闭空腔的外部。
所述上玻璃板为一种高透光吸热布纹玻璃板，下玻璃板为一种镀膜玻璃板。
所述集热管的外表面至少半周敷设有吸热的黑色涂层或选择性太阳吸收膜。
所述下玻璃板的内侧表面设置有隔热、保温层。
幕墙，装有上述的太阳能集热装置，所述幕墙还包括有：介质管道和储能器，介质位于介质管道和储能器中流动；集热管的放热段位于所述介质管道中。
综上，本发明的有益效果是：
本发明的太阳能集热装置，由上高透光吸热布纹玻璃板，下镀膜玻璃板，及排在其间的集热管组成，上下玻璃板周边密封，形成中空或真空间隔，密排或间隔排列的集热管一端置于中空或真空间隔内，且其表面敷设有吸热的黑色涂层或选择性太阳吸收膜，集热管为一种金属材料管，所述集热管包括有吸热段和放热段；集热管的吸热段位于所述密闭空腔中，放热段伸出所述密闭空腔的外部。透过玻璃板的阳光被集热管上的吸热层吸收，使热管中工质被加热，集热管的另一端为放热段，根据热管的工作原理及正确的安装方式，热管式太阳能集热器优选将玻璃端(吸热段)置于下方，热管放热段置于上方，这种安置方式可很好的产生热管效应，热启动温度低，传热快，热利用率高；安装方便，热管不会受外界环境的影响而缩短寿命，热管不会积水垢和冬季结冰。
本发明具有以下优点：
①热效率高，启动快，不结冰；
②结构简单，方便安装；
③可单块使用，也可多块连接组合与建筑连为一体化，成为幕墙；
④可实现玻璃幕墙的功能，又可大面积吸收太阳热量，并且不破坏建筑的整体造型。
附图说明
图1是本发明太阳能集热装置实施例一的剖视结构示意图；
图2是本发明太阳能集热装置实施例一的立体结构示意图；
图3是本发明太阳能集热装置实施例一的正面结构示意图；
图4是本发明太阳能集热装置实施例二的剖视结构示意图；
图5是本发明太阳能集热装置实施例二的立体结构示意图；
图6是本发明太阳能集热装置实施例二的正面结构示意图；
图7是本发明幕墙的结构示意图。
附图标记说明：
1、上玻璃板，2、下玻璃板，3、隔热、保温层，4、有机粘接剂，5、太阳吸收膜，6、集热管，7、支撑装置，8、密闭空腔，9、扁形集热管，11、介质管道，12、储能器，60、集热管放热段，90、扁形集热管放热段。
具体实施方式
本发明公开了一种太阳能集热装置，如图1，包括有：上玻璃板1、下玻璃板2及排在其间的多根集热管，所述上玻璃板1、下玻璃板2的周边密封，形成密闭空腔8；其中，所述集热管为一种金属材料管，所述集热管包括有吸热段和放热段；集热管的吸热段位于所述密闭空腔8中，放热段伸出所述密闭空腔8的外部。
所述上玻璃板1为一种高透光吸热布纹玻璃板，下玻璃板2为一种镀膜玻璃板。
所述集热管的外表面至少半周敷设有吸热的黑色涂层或选择性太阳吸收膜5。
所述集热管两头密封，其内部形成空腔，传热工质容纳在该空腔中。
所述下玻璃板2的内侧表面设置有隔热、保温层3。
所述上玻璃板1、下玻璃板2的周边采用低熔点金属或可挠性金属或有机粘接剂4进行密封。
所述密闭空腔8为真空腔或中空腔。
所述集热管采用密排方式或间隔排列方式。
所述集热管为铜管或铝合金管。也可以采用其他材料管。
所述集热管是圆形管或片状扁管或其它形状的管道，其外形变化不受局限。
所述集热管通过支撑装置7固定在所述密闭空腔8中。
幕墙，装有上述的太阳能集热装置，所述幕墙还包括有：介质管道11和储能器12，介质10位于介质管道11和储能器12中流动；集热管的放热段位于所述介质管道11中。
所述介质10为水。
所述储能器12为热水箱。
实施例一：
如图1、2、3所示，本实施例公开了一种太阳能集热装置，由上高透光吸热布纹玻璃板，下反光、隔热的镀膜玻璃板及排在其间的集热管6组成，集热管6为圆管，上、下玻璃板周边用有机粘接剂4密封，形成中空或真空间隔，集热管6吸热段置于中空或真空间隔8内，其外表面半周敷设有选择性太阳吸收膜5，太阳光透过上高透光吸热布纹玻璃板照射到选择性太阳吸收膜5上面，隔热、保温层3可将照射至中空或真空间隔8内的太阳光进行保温、隔热，选择性太阳吸收膜5吸收太阳的能量，温度升高，使集热管6中工质被加热，集热管6的另一端为放热段60。
本实施例公开的一种太阳能集热装置，用于幕墙上时，如图7所示，低温介质10通过放热段60，温度快速升高，由介质管道11排出；介质管道11可将热能存储到储能器12中，可为取暖、沐浴、热水等提供热能。
实施例二：
如图4、5、6所示，本实施例公开了一种太阳能集热装置，与实施例一不同之处在于，采用扁形集热管9，其截面为矩形，扁形集热管9吸热段置于中空或真空间隔8内，其外表面半周敷设有选择性太阳吸收膜5，太阳光透过上高透光吸热布纹玻璃板照射到选择性太阳吸收膜5上面，隔热、保温层3可将照射至中空或真空间隔8内的太阳光进行保温、隔热，选择性太阳吸收膜5吸收太阳的能量，温度升高，使扁形集热管9中工质被加热，扁形集热管9的另一端为放热段90。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.太阳能集热装置，包括有：上玻璃板(1)、下玻璃板(2)及排在其间的多根集热管，所述上玻璃板(1)、下玻璃板(2)的周边密封，形成密闭空腔(8)；其特征在于：所述集热管为一种金属材料管，所述集热管包括有吸热段和放热段；集热管的吸热段位于所述密闭空腔(8)中，放热段伸出所述密闭空腔(8)的外部。
2.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述上玻璃板(1)为一种高透光吸热布纹玻璃板，下玻璃板(2)为一种镀膜玻璃板。
3.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述集热管的外表面至少半周敷设有吸热的黑色涂层或选择性太阳吸收膜(5)。
4.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述集热管两头密封，其内部形成空腔，传热工质容纳在该空腔中。
5.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述下玻璃板(2)的内侧表面设置有隔热、保温层(3)。
6.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述上玻璃板(1)、下玻璃板(2)的周边采用低熔点金属或可挠性金属或有机粘接剂(4)进行密封。
7.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述密闭空腔(8)为真空腔或中空腔。
8.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述集热管采用密排方式或间隔排列方式。
9.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述集热管为铜管或铝合金管。
10.幕墙，装有如权利要求1至9中任何一项所述的太阳能集热装置，所述幕墙还包括有：介质管道(11)和储能器(12)，介质(10)位于介质管道(11)和储能器(12)中流动；集热管的放热段位于所述介质管道(11)中。
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