CN202947341U - 太阳能空气集热器 - Google Patents

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李水莲
李文辉
王慧
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Abstract

本实用新型提供一种太阳能空气集热器，它包括吸热板、保温壳体和透明盖板，所述透明盖板与所述保温壳体构成气腔，所述吸热板设置在所述气腔中并将所述气腔分隔为上气腔和下气腔，所述保温壳体上开设有进风口和出风口，所述进风口连通所述上气腔和所述下气腔，所述出风口连通所述上气腔和所述下气腔，所述吸热板是呈正弦波波纹形的吸热薄板，所述吸热板上分布有鼓泡和凹坑。本实用新型采用正弦波波纹形的吸热板不仅可以增加吸热面积，还可以产生多次反射与吸收；吸热板上增加的鼓泡和凹坑破坏了空气流动的边界层，从而增大了吸热板与空气的对流换热系数，二者的结合最大限度地提高了太阳能空气集热器的热性能。

Description

太阳能空气集热器
技术领域
本实用新型涉及太阳能热利用领域，具体的说，涉及了一种太阳能空气集热器。
背景技术
太阳能空气集热器是一种以空气为热媒的太阳能加热装置, 被广泛地应用于太阳能采暖、通风、除湿等领域。最常用的结构形式是平板式太阳能空气集热器，与真空管太阳能集热器相比，它具有结构简单、密封要求低、不需要防冻等优点，但同时也存在着集热效率低，热损失大等缺点。如何进一步提高平板式太阳能空气集热器的集热效率，一直是科研人员追求的目标。
平板式太阳能空气集热器主要由单层或多层玻璃盖板、吸热板、保温层和保护外壳组成。其工作原理为：当太阳辐射能透过玻璃盖板后，其能量被涂有选择性涂层的吸热板吸收，并转换成热能，然后传递给工质，使工质的温度升高，并通过工质的流动将热量输送到需要用热的地方。由于空气从进口到出口的流道是阻力最小的地方，因此空气很难均匀地流过吸热板上的各点，导致换热不均，集热器的集热效率不高。
针对平板式太阳能空气集热器的上述问题，已有很多改进措施。如专利公开号CN200986333的发明，其特征是吸热板将集热腔分割成上方和下方两个加热通道，增加了空气在集热器中的加热路径，同时采用波形集热芯片增大了加热面积并加强空气的扰动。又如专利公开号CN101178260A的发明，其特征是在吸热板与保温底板之间采用密闭的加热风道，在加热风道的上方设置有真空保温的集热管，使空气在加热风道和真空保温的集热管之间做二次循环流动，以便获得更好的换热。
上述专利的实施虽然对提高太阳能空气集热器的热性能有一定的效果，但是提高的幅度较小。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、集热效率高、实用性强、使用成本低的太阳能空气集热器。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种太阳能空气集热器，它包括吸热板、保温壳体和透明盖板，所述透明盖板与所述保温壳体构成气腔，所述吸热板设置在所述气腔中并将所述气腔分隔为上气腔和下气腔，所述保温壳体上开设有进风口和出风口，所述进风口连通所述上气腔和所述下气腔，所述出风口连通所述上气腔和所述下气腔，所述吸热板是呈正弦波波纹形的吸热薄板，所述吸热板上分布有鼓泡和凹坑。 
基于上述，所述鼓泡和所述凹坑成行交错设置。
基于上述，所述吸热板向阳一侧镀有选择性吸热涂层。 
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型采用正弦波波纹形的吸热板不仅可以增加吸热面积，还可以产生多次反射与吸收；吸热板上增加的鼓泡和凹坑破坏了空气流动的边界层，从而增大了吸热板与空气的对流换热系数，二者的结合最大限度地提高了太阳能空气集热器的热性能。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A—A剖视示意图。
图3是图1的B—B剖视示意图。
图4是图2中I处的放大示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1、图2、图3和图4所示，一种太阳能空气集热器，它包括吸热板1、保温壳体2和透明盖板3；所述透明盖板3设置在所述保温壳体2的上方并与所述保温壳体2构成气腔，所述吸热板1设置在所述气腔中且四侧壁与所述保温壳体2紧密结合而将所述气腔分隔为上、下两个气腔，其中，所述吸热板1和所述透明盖板3之间为上气腔4，所述吸热板1和所述保温壳体2内底面之间为下气腔5；所述保温壳体2的一端开有连通所述上气腔4和所述下气腔5的进风口6，同样地，所述保温壳体2的另一端开有出风口7；所述吸热板1是呈正弦波波纹形的吸热薄板，所述吸热板1的两侧成行交错设置有鼓泡8和凹坑9，所述吸热板1向阳一侧镀有选择性吸热涂层。
工作的时候，所述进风口6外接风机，当太阳光透过所述透明盖板3照射在所述吸热板1上时，由于所述吸热板1表面镀有选择性吸热涂层，所述吸热板1将太阳的辐射能转化成热能，并产生高温。当用户需要热风时，启动风机，空气通过所述进风口6均匀地流入所述上气腔4和所述下气腔5，并与所述吸热板1进行充分的换热，最后从所述出风口7流出，从而能得到较好的换热效果。
由于所述吸热板1上有设置所述鼓泡8和所述凹坑9，当空气流过所述吸热板1时，增加了空气的扰动，强化了空气与所述吸热板1之间的换热。而呈正弦波波纹形的吸热板1能够很好地将太阳光进行多次反射，提高所述吸热板1的吸收率，而且在不增加该太阳能空气集热器体积的基础上，呈正弦波波纹形的吸热板1也进一步增加了太阳光的照射面积。因此，呈正弦波波纹形的吸热板1配合所述鼓泡8和所述凹坑9更进一步地提高了该太阳能空气集热器的热性能。
实施例2
本实施例与实施例1的区别是，所述保温壳体上开有两个进风口和两个出风口，其中，第一进风口和第一出风口分别连通所述上气腔，第二进风口和第二出风口分别连通所述下气腔。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (3)

1.一种太阳能空气集热器，包括吸热板、保温壳体和透明盖板，所述透明盖板与所述保温壳体构成气腔，所述吸热板设置在所述气腔中并将所述气腔分隔为上气腔和下气腔，所述保温壳体上开设有进风口和出风口，所述进风口连通所述上气腔和所述下气腔，所述出风口连通所述上气腔和所述下气腔，其特征在于：所述吸热板是呈正弦波波纹形的吸热薄板，所述吸热板上分布有鼓泡和凹坑。
2.根据权利要求1所述的太阳能空气集热器，其特征在于：所述鼓泡和所述凹坑成行交错设置。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能空气集热器，其特征在于：所述吸热板向阳一侧镀有选择性吸热涂层。
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CN102927695A (zh) * 2012-11-30 2013-02-13 郑州大学 太阳能空气集热器
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