一種真空平板太陽集熱器的製作方法
2023-06-18 08:28:36
本實用新型涉及太陽能利用領域,特別是涉及一種真空平板太陽集熱器。
背景技術:
平板太陽集熱器的採光面積與與吸熱面積相等,因此,與我國相反,發達國家平板太陽集熱器比重高於真空管太陽集熱器。但是,平板太陽集熱器由於保溫性能不太好,又不能採用真空絕熱方法,在寒冷地區必須使用2層玻璃蓋板,而2層玻璃的陽光透過率大約只有64%,當平板太陽集熱器用於中高溫(如製冷需要90℃左右)集熱時,除了吸熱板必須做成選擇性塗層外,還需要在玻璃蓋板下面加入透明的玻璃棉(美國)等減少熱量從蓋板一側的熱損,但即使是透明的玻璃棉,透光率也不是太好,而且玻璃棉的保溫性能不算太好。
理論指出,最理想的平板太陽集熱器應的夾層應該是真空的,但是,由於大氣壓的作用,每平方米的壓力可達10噸,玻璃板是無法承受如此大的壓力的。「真空玻璃」是在夾層中設置許多小的支撐柱,但夾層中是不能再設置吸熱板的。
技術實現要素:
本實用新型的目的是提供一種真空平板太陽集熱器,讓理論變成現實。
按此目的設計的一種真空平板太陽集熱器,即在兩層玻璃蓋板之間的夾層中設置吸熱板和排管,其特徵是所述的玻璃蓋板下面設置一層固態的二氧化矽氣凝膠,整個夾層抽成真空。
與其它類似產品相比,本實用新型在同樣的溫度下可以獲得相對較高的集熱效率,或同樣的集熱效率下獲得較高的溫度。
附圖說明
圖1是本實用新型一個實施例的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
參見圖1,一種真空平板太陽集熱器,由透明的上玻璃蓋板1和下玻璃蓋板2、吸熱板3和排管6組成。其特徵是所述的上玻璃蓋板1下面的夾層設置一層透明的固態二氧化矽氣凝膠4;所述的下玻璃蓋板2上面的夾層設置一層隔熱材料5,所述的上玻璃蓋板1和下玻璃蓋板2的四周是全部熔封的,並且上玻璃蓋板1和下玻璃蓋板2之間的夾層是抽成真空的;二氧化矽氣凝膠是一種接近完全透明的固體絕熱材料,其絕熱性能是所有的絕熱材料中最好的,矽氣凝膠常壓下熱導率0.012OW.M-1.K-1,真空下熱導率0.001 OW.M-1.K-1。丹麥Jensen等人在兩塊玻璃中充入15mm矽氣凝膠,通光率達76%。當然,如果扣除掉另一層玻璃,光透過率會更高,因為太陽光只要透過平板太陽集熱器中的一層玻璃蓋板,即玻璃蓋板1。矽氣凝膠的抗壓強度為0.5-1MPa(一個大氣壓是0.1-1MPa),因此,把夾層中填充有二氧化矽氣凝膠的平板太陽集熱器的夾層抽成真空,承受每平方米10噸的壓力是綽綽有餘的;所述的隔熱材料5為玻璃棉或礦棉,並在玻璃棉或礦棉中添加吸氣劑,以便讓玻璃蓋板1和玻璃蓋板2之間的整個夾層保持持久的真空態;在玻璃棉或礦棉中添加二氧化鈦或鋁粉或銅粉,以增加絕熱性能。
隔熱材料5也起到支撐玻璃蓋板2所承受的大氣壓力的作用,以防止玻璃蓋板2被壓破。