平板型真空隔熱太陽能集熱器的製作方法

2023-07-24 03:25:56

專利名稱：平板型真空隔熱太陽能集熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種平板型真空隔熱太陽能集熱器，屬於太陽能光熱轉換技術領域。
背景技術：
太陽能集熱器？？是把太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產中熱水使用的一種設備。現有太陽能集熱器主要分為兩類，其結構及優缺點為:
真空管太陽能集熱器，真空管集熱器由多隻真空管排列組成，管與管之間必須有間隙，真空管內外層也必須有間隙，所以真空管集熱器的太陽能利用率較低；真空管為圓柱形單面吸熱，四周散熱，吸熱面積與散熱面積比大於3.14，而且外形不夠美觀在歐美國家應用較少。平板式太陽能集熱器，由銅或鋁板製作成集熱板，集熱板表面塗有太陽能吸收塗層，集熱板中部為空，充入熱傳導介質，上面蓋上透明的玻璃蓋板，由於熱損失大，效率不高，只用於夏季加熱、冬季幾乎不能工作。國外曾有過將平板集熱器內部抽成真空的理論探討，但由於玻璃密封及玻璃與金屬密封問題不能解決，無法實現長期保持真空；同時真空密封及平板型容器與大氣壓力造成玻璃破損的矛盾也沒能解決，因此沒有結果。

發明內容
針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明要解決的技術問題是提供一種單位面積太陽能利用率高，熱損失小，外形美觀的平板型真空隔熱太陽能集熱器，可以克服現有技術的不足。本發明採用以下技術方案:
平板型真空隔熱太陽能集熱器，它包括設有介質流通空間的集熱板，在集熱板上盤有集熱式輸液管，在集熱板外設有外罩，外罩內為真空環境。在外罩內設有支撐物，在外罩和集熱板之間有彈性固定卡，彈性固定卡的一端卡在集熱式輸液管上。所述的外罩為透明外罩,在外罩上有抽真空嘴。在外罩的背陽面塗有反射膜。集熱式輸液管的進液口與出液口穿出外罩，在進液口與出液口與外罩的交接處設有熱膨脹係數過渡環，熱膨脹係數過渡環與外罩採用玻璃焊料焊接。由於外罩與進出液金屬管熱膨脹係數不同且外罩玻璃為脆性材料，為防止接口處熱應力產生的微裂紋影響真空度，所以需要金屬熱膨脹係數過渡環，在進液管和出液管與外罩交接處設有金屬熱膨脹係數過渡環，進液管和出液管通過熱膨脹係數過渡環與外罩採用熱膨脹係數相近的玻璃焊料焊接。所述的支撐物為設有開孔的管材。
外罩為玻璃外罩，外罩由玻璃板通過玻璃焊料焊接而成，抽真空嘴焊在外罩的背面；進液口與出液口也從外罩的背面穿出。集熱板由金屬或玻璃構成。在集熱板上開設有支撐物插入孔，支撐物的兩端均與外罩連接。在集熱板外罩內裝有吸氣劑。與現有技術比較，本發明在現有平板式太陽能集熱器上進行了多方位改進，其構思是在現有集熱板外設置真空層，使其實現了平板型真空太陽能集熱器，這樣就可使本發明既具有平板型集熱器熱吸收面積大，散熱面積小的優點，又具有真空管型熱損失小、保溫性好的優點。在外罩中間設有支撐物，這樣可確保外罩能抵抗大氣壓力；在集熱板背陽面的內壁塗有反射膜，這樣減少熱輻射損失、提高熱吸收率；外罩由面板和背板通過熱膨脹係數相近的玻璃焊料焊接而成，這樣能在外罩成型前將集熱板總成置於外罩內並真空密封，進水管和出水管與外罩的密封採用熱膨脹係數過渡環，這樣可以確保密封效果，保證外罩內穩定的真空環境；支撐物的截面採用設有開孔的管材，這樣可以減少傳熱面積，減少熱損失。在外罩與集熱板之間設有固定卡，這樣可以確保集熱板與外罩的相對固定。在集熱板上開設有支撐物插入孔，支撐物的兩端均與外罩連接，支撐物與集熱板為點接觸，減少熱損失並降低加工難度。


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附圖1是本發明的結構示意 附圖2是本發明的另一種構示意圖。
具體實施方式
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實施例1:如圖1所示，平板型真空隔熱太陽能集熱器的集熱板I採用玻璃、金屬或陶瓷製成，在其表面塗有太陽光譜選擇性吸收膜或黑色鍍層，在集熱板I上盤有集熱式輸液管4，集熱式輸液管4內的介質為水，抗凍劑，油，相變傳熱工質等。為克服現有平板型太陽能集熱器熱損失大，熱效率不高的缺陷，在集熱板I和集熱式輸液管4外安裝一個密閉的透明玻璃外罩2，外罩2由玻璃板通過玻璃焊料焊接而成，在外罩2上設有抽真空嘴，這樣便於對外罩2內部進行抽真空處理，為保障外罩2內長期的真空度不降，在外罩2內設有吸氣齊U。集熱式輸液管4的進液口與出液口穿出外罩2與相關管路連接，在進液口與出液口與外罩2的交接處設有熱膨脹係數過渡環，熱膨脹係數過渡環與外罩2採用玻璃焊料焊接；集熱板I的固定是在外罩2和集熱板I之間設有彈性固定卡5，彈性固定卡5的一端卡在集熱式輸液管4上。為方便安裝，從外罩2穿出的抽真空嘴、進液口與出液口外罩2的背面穿出。為防止外罩2破碎，在中空的外罩2內設有支撐物3，支撐物3採用設有開孔的管材製成，支撐物可以採用玻璃、塑料或金屬管件。支撐物3的連接方式由以下兩種方式
A、如圖1，在集熱板I上開孔，開孔孔徑大於支撐物3的直徑，安裝時支撐物3與集熱板I不接觸，以減少熱量傳播，支撐物3穿過集熱板I後兩端均與外罩2連接。B、如圖2，在集熱板I的兩端面均設置支撐物3，支撐物3的另一端與外罩2連接。
權利要求
1.一種平板型真空隔熱太陽能集熱器，它包括設有介質流通空間的集熱板(1)，其特徵在於:在集熱板(I)上盤有集熱式輸液管(4),在集熱板(I)外設有外罩(2),外罩(2)內為真空環境。
2.根據權利要求1所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:在外罩(2)內設有支撐物(3)，在外罩(2)和集熱板(I)之間有彈性固定卡(5)，彈性固定卡(5)的一端卡在集熱式輸液管(4)上。
3.根據權利要求2所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:所述的外罩(2)為透明外罩，在外罩(2)上有抽真空嘴。
4.根據權利要求2所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:在外罩(2)的背陽面塗有反射膜。
5.根據權利要求3所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:集熱式輸液管(4)的進液口與出液口穿出外罩(2)，在進液口與出液口與外罩(2)的交接處設有熱膨脹係數過渡環，熱膨脹係數過渡環與外罩(2)採用玻璃焊料焊接。
6.根據權利要求2所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:所述的支撐物(3)為設有開孔的管材。
7.根據權利要求5所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:外罩(2)為玻璃外罩，外罩(2)由玻璃板通過玻璃焊料焊接而成，抽真空嘴焊在外罩(2)的背面；進液口與出液口也從外罩(2)的背面穿出。
8.根據權利要求4所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:集熱板(I)由金屬或玻璃構成。
9.根據權利要求1所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:在集熱板(I)上開設有支撐物插入孔，支撐物(3 )的兩端均與外罩(2 )連接。
10.根據權利要求2所述的平板型真空隔熱太陽能集熱器，其特徵在於:在集熱板外罩(2)內裝有吸氣劑。
全文摘要
本發明公開了平板型真空隔熱太陽能集熱器，它包括設有介質流通空間的集熱板(1)，在集熱板(1)上盤有集熱式輸液管(4)，在集熱板(1)外設有外罩(2)，外罩(2)內為真空環境。本發明在現有平板式太陽能集熱器上進行了多方位改進，其構思是在現有集熱板外設置真空層，使其實現了平板型真空太陽能集熱器，這樣就可使本發明即具有平板型熱水器熱吸收面積大，散熱面積小的優點，又具有真空管型熱損失小、保溫性好的優點。
文檔編號F24J2/51GK103162436SQ20131010794
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月30日 優先權日2013年3月30日
發明者陽健, 李春林 申請人:貴州新能綠色能源有限公司