CN107036306A - 一种旋转集热板式太阳能空气集热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转集热板式太阳能空气集热器，包括出风口、后端敞开的保温外壳、进风口、内层玻璃盖板、外层玻璃盖板和若干旋转集热板，所述保温外壳的后端内设有内层玻璃盖板和外层玻璃盖板，所述内层玻璃盖板和外层玻璃盖板与保温外壳相配合形成有腔体，所述内层玻璃盖板上设有若干排的孔洞，所述旋转集热板在内层玻璃盖板前方的保温外壳内排成一排，所述孔洞吹出的气流直接吹在所对应的旋转集热板上带动旋转集热板转动，所述保温外壳的前端设有出风口和进风口，所述进风口的输出端与腔体的下端前部连通，与现有技术相比，能够提高太阳能空气集热器的性能，生产成本低，换热效果好，减小热损耗。

Description

一种旋转集热板式太阳能空气集热器
【技术领域】
本发明涉及一种旋转集热板式太阳能空气集热器，属于太阳能应用领域的技术领域。
【背景技术】
太阳能空气集热器是太阳能热利用的一种方式，太阳能空气集热器的整体效率受到安装角度、自身结构、材料性能、换热效率、热损失率等影响。
目前使用的各类太阳能集热器多采用南向倾斜式固定安装，这种安装方式集热板只有在特定时刻才能受到太阳的直射，此时受到太阳照射的有效面积最大，而其余时间的有效面积为集热板面积在太阳射线方向上的垂直投影面积，大大减小了集热的有效面积。因此具有追踪太阳转动而转动的追踪式太阳能集热器应运而生。太阳高度角受到地球绕太阳公转、地球自转规律的影响，会因季节、纬度等而变化，追踪式太阳能集热器需要严格追踪太阳高度角的变化，需要复杂的控制***，会导致太阳能集热器的成本大幅上升，如果能有固定安装，又能克服太阳高度角变化带来的有效集热面积减少的问题，则可以大大提高太阳能空气集热器的性能，同时无需追踪控制又可以大大减小太阳能空气集热器的成本。
此外太阳能空气集热器与空气的传热需要进一步强化，现有的产品大多采用划分流道的方式，尽量延长空气被加热的时间，但是换热面积没有改变，却增加了流动阻力，需要外界提供更大的输送动力。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种旋转集热板式太阳能空气集热器，能够提高太阳能空气集热器的性能，生产成本低，换热效果好，减小热损耗。
为实现上述目的，本发明提出了一种旋转集热板式太阳能空气集热器，包括出风口、后端敞开的保温外壳、进风口、内层玻璃盖板、外层玻璃盖板和若干旋转集热板，所述保温外壳的后端内设有内层玻璃盖板和外层玻璃盖板，所述内层玻璃盖板和外层玻璃盖板与保温外壳相配合形成有腔体，所述内层玻璃盖板上设有若干排的孔洞，所述旋转集热板在内层玻璃盖板前方的保温外壳内排成一排，所述孔洞吹出的气流直接吹在所对应的旋转集热板上带动旋转集热板转动，所述保温外壳的前端设有出风口和进风口，所述进风口的输出端与腔体的下端前部连通。
作为优选，所述同一排上的孔洞直径相等，所述最下排的孔洞直径变化到最上排的孔洞直径，直径变化为由下向上逐渐递减。
作为优选，所述保温外壳内在旋转集热板的前方设有固定集热板，所述固定集热板的前侧面设有若干排的铝制肋片，所述相邻两排的铝制肋片交叉分布，所述固定集热板在同一排上相邻的两个铝制肋片之间设有通孔。
作为优选，所述旋转集热板由两块长条形集热板呈十字交叉焊接而成，所述旋转集热板的两端设有与保温外壳可转动连接的轴体。
本发明的有益效果：本发明采用旋转集热板和固定集热板相结合的综合集热方式，孔洞吹出的气流直接吹在所对应的旋转集热板上带动旋转集热板转动，这种转动使得旋转集热板总能在某一时刻与太阳保持直射位置，实现集热面积的有效利用，同时多个旋转集热板的转动对于集热器内部的空气产生扰动作用，使空气与固定集热板间的对流换热得到强化；固定集热板上设有通孔，气流流经通孔时，比普通的平板集热板具有更大的接触面积，换热效果更佳。在固定集热板的后侧焊接有铝制肋片，相邻两排的铝制肋片交叉分布，通过肋片对空气继续加热，插排布置可以提高气体的滞留时间、破坏层流边界层的稳定性，使传热效果显著提高；内层玻璃盖板和外层玻璃盖板与保温外壳相配合形成有腔体，实质上形成一个空气夹层，由于该层内为新进入的环境空气，温度相对较低，与外界环境温差小，热损失小。即便夹层内的空气通过内层玻璃盖板与集热器内的空气进行热交换，但最终这部分热量仍然随气流回到了集热器内，与现有技术相比，能够提高太阳能空气集热器的性能，生产成本低，换热效果好，减小热损耗。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种旋转集热板式太阳能空气集热器的结构示意图；
图2是铝制肋片在固定集热板上的分布图。
图中：1-出风口、2-固定集热板、3-铝制肋片、4-保温外壳、5-进风口、6-内层玻璃盖板、7-外层玻璃盖板、8-旋转集热板、9-孔洞、10-腔体、21-通孔。
【具体实施方式】
参阅图1、2，本发明一种旋转集热板式太阳能空气集热器，包括出风口1、后端敞开的保温外壳4、进风口5、内层玻璃盖板6、外层玻璃盖板7和若干旋转集热板8，所述保温外壳4的后端内设有内层玻璃盖板6和外层玻璃盖板7，所述内层玻璃盖板6和外层玻璃盖板7与保温外壳4相配合形成有腔体10，所述内层玻璃盖板6上设有若干排的孔洞9，所述旋转集热板8在内层玻璃盖板6前方的保温外壳4内排成一排，所述孔洞9吹出的气流直接吹在所对应的旋转集热板8上带动旋转集热板8转动，所述保温外壳4的前端设有出风口1和进风口5，所述进风口5的输出端与腔体10的下端前部连通，所述同一排上的孔洞9直径相等，所述最下排的孔洞9直径变化到最上排的孔洞9直径，直径变化为由下向上逐渐递减，所述保温外壳4内在旋转集热板8的前方设有固定集热板2，所述固定集热板2的前侧面设有若干排的铝制肋片3，所述相邻两排的铝制肋片3交叉分布，所述固定集热板2在同一排上相邻的两个铝制肋片3之间设有通孔21，所述旋转集热板8由两块长条形集热板呈十字交叉焊接而成，所述旋转集热板8的两端设有与保温外壳4可转动连接的轴体。
本发明工作过程：
本发明一种旋转集热板式太阳能空气集热器在工作过程中，环境空气从进风口5进入到腔体10，经孔洞9流出后吹动旋转集热板8转动，空气被旋转集热板8第一次加热后，流经固定集热板2被再次加热，最后被铝制肋片3第三次加热后从出风口1排出。
采用旋转集热板和固定集热板相结合的综合集热方式，孔洞9吹出的气流直接吹在所对应的旋转集热板8上带动旋转集热板8转动，这种转动使得旋转集热板8总能在某一时刻与太阳保持直射位置，实现集热面积的有效利用，同时多个旋转集热板8的转动对于集热器内部的空气产生扰动作用，使空气与固定集热板2间的对流换热得到强化；固定集热板2上设有通孔21，气流流经通孔21时，比普通的平板集热板具有更大的接触面积，换热效果更佳。在固定集热板的后侧焊接有铝制肋片3，相邻两排的铝制肋片3交叉分布，通过肋片对空气继续加热，插排布置可以提高气体的滞留时间、破坏层流边界层的稳定性，使传热效果显著提高；内层玻璃盖板6和外层玻璃盖板7与保温外壳4相配合形成有腔体10，实质上形成一个空气夹层，由于该层内为新进入的环境空气，温度相对较低，与外界环境温差小，热损失小。即便夹层内的空气通过内层玻璃盖板与集热器内的空气进行热交换，但最终这部分热量仍然随气流回到了集热器内，与现有技术相比，能够提高太阳能空气集热器的性能，生产成本低，换热效果好，减小热损耗。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种旋转集热板式太阳能空气集热器，其特征在于：包括出风口(1)、后端敞开的保温外壳(4)、进风口(5)、内层玻璃盖板(6)、外层玻璃盖板(7)和若干旋转集热板(8)，所述保温外壳(4)的后端内设有内层玻璃盖板(6)和外层玻璃盖板(7)，所述内层玻璃盖板(6)和外层玻璃盖板(7)与保温外壳(4)相配合形成有腔体(10)，所述内层玻璃盖板(6)上设有若干排的孔洞(9)，所述旋转集热板(8)在内层玻璃盖板(6)前方的保温外壳(4)内排成一排，所述孔洞(9)吹出的气流直接吹在所对应的旋转集热板(8)上带动旋转集热板(8)转动，所述保温外壳(4)的前端设有出风口(1)和进风口(5)，所述进风口(5)的输出端与腔体(10)的下端前部连通。
2.如权利要求1所述的一种旋转集热板式太阳能空气集热器，其特征在于：所述同一排上的孔洞(9)直径相等，所述最下排的孔洞(9)直径变化到最上排的孔洞(9)直径，直径变化为由下向上逐渐递减。
3.如权利要求1所述的一种旋转集热板式太阳能空气集热器，其特征在于：所述保温外壳(4)内在旋转集热板(8)的前方设有固定集热板(2)，所述固定集热板(2)的前侧面设有若干排的铝制肋片(3)，所述相邻两排的铝制肋片(3)交叉分布，所述固定集热板(2)在同一排上相邻的两个铝制肋片(3)之间设有通孔(21)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的一种旋转集热板式太阳能空气集热器，其特征在于：所述旋转集热板(8)由两块长条形集热板呈十字交叉焊接而成，所述旋转集热板(8)的两端设有与保温外壳(4)可转动连接的轴体。
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