集成式太陽能集熱板的製作方法
2023-06-05 15:14:11 1
集成式太陽能集熱板的製作方法
【專利摘要】本發明是有關於一種集成式太陽能集熱板，包括邊框、固定在邊框內的金屬管、緊貼在金屬管前面的集熱片材、固定在邊框前端面的鋼化玻璃以及填充在金屬管中的集熱液體。本發明可集合陶瓷太陽能板和玻璃真空管太陽能集熱器的優點，可實現集成化生產和安裝，同時保證較高的集熱效率、承壓性能和使用壽命，並可降低生產和使用成本，從而克服現有的太陽能集熱板及其安裝方法的不足。
【專利說明】集成式太陽能集熱板
【技術領域】
[0001]本發明涉及新能源利用研宄領域的一種太陽能集熱設備，特別是涉及一種集成式太陽能集熱板。
【背景技術】
[0002]隨著社會和科技的發展，能源需求量越來越大，太陽能、風能、潮汐能等可再生能源的開發和利用，以使其儘可能替代傳統資源，已成為各國各領域發展的重要方向。
[0003]在太陽能利用領域，太陽能熱水器是當前應用範圍最廣、技術最成熟、經濟性最好的應用產品。現有常見的太陽能熱水器主要是玻璃真空管太陽能熱水器和陶瓷太陽能板熱水器，其中，後者因其整體性好、壽命長、故障少、吸熱面積大、安全隱患低、能承壓運行、易於與建築結合的優點，成為近年來研宄改良和推廣應用的主流。
[0004] 申請人:在第201210558642.4號中國專利中公開了一種太陽能板的屋頂安裝結構和安裝方法，其只要求在建築屋頂上預留少量預埋件即可實現太陽能板的固定安裝，無需開槽或打孔，對屋頂各結構層無任何損害，既滿足建築業的施工規範，又提供了極為簡便的安裝方法，相較於傳統的太陽能設施安裝結構和方法，既提高了安裝的精度和準確性，又大幅提尚了施工效率。
[0005]但是，在大規模實踐應用中我們發現:
[0006]1、現場安裝時陶瓷太陽能板與管件之間的連接工作的繁重程度隨著安裝面積的增大的明顯增加，因而對施工工人的數量和工期要求都較高；
[0007]2、由於陶瓷太陽能板本身重量較大，又多採用矽橡膠管連接，因此若試圖在工廠完成部分太陽能板之間的連接工作，則在施工現場的吊裝過程中連接管件將難以勝任承載太陽能板的重任，因而難以實現工業集成化的生產和安裝；
[0008]3、陶瓷太陽能板的故障率較高，而生產和安裝過程中無從檢驗，只有依賴安裝完成後進行的試水打壓測試，即使通過試水打壓測試仍有相當比例的隱藏問題會在使用過程中逐漸暴露，而一旦發生滲漏，維護、維修難度也較大，進一步增加了陶瓷太陽能板的應用成本。
[0009]由此可見，上述現有的太陽能集熱設備在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創設一種可集合陶瓷太陽能板和玻璃真空管太陽能集熱器的優點，可實現集成化生產和安裝，同時保證較高的集熱效率、承壓性能和使用壽命，並可降低生產和使用成本的新的集成式太陽能集熱板，實屬當前本領域的重要研發課題之
O
【發明內容】
[0010]本發明要解決的技術問題是提供一種集成式太陽能集熱板，使其可集合陶瓷太陽能板和玻璃真空管太陽能集熱器的優點，可實現集成化生產和安裝，同時保證較高的集熱效率、承壓性能和使用壽命，並可降低生產和使用成本，從而克服現有的太陽能集熱板及其安裝方法的不足。
[0011]為解決上述技術問題，本發明一種集成式太陽能集熱板，包括邊框、固定在邊框內的金屬管、緊貼在金屬管前面的集熱片材、固定在邊框前端面的鋼化玻璃以及填充在金屬管中的集熱液體。
[0012]作為本發明的一種改進，所述的集熱片材採用黑陶瓷片。
[0013]所述的金屬管採用卡壓式不鏽鋼管，金屬管之間卡壓式連接。
[0014]所述的金屬管採用304不鏽鋼材質，邊框採用鋁合金材質。
[0015]所述的金屬管後側還設有保溫層。
[0016]所述的金屬管包括上、下匯集管，以及平行並接在上、下匯集管之間的連管。
[0017]所述的邊框內固定有多條橫杆，所述的金屬管通過橫杆上的彈性夾固定安裝在邊框內。
[0018]所述的邊框的前端面略寬於鋼化玻璃，形成灌膠區。
[0019]所述的邊框上設有連接孔。
[0020]所述的金屬管與集熱片材之間塗有導熱矽脂。
[0021]採用這樣的設計後，本發明至少具有以下優點:
[0022]1、採用吸熱片材與金屬管件相結合的結構方式，集合了陶瓷太陽能板和玻璃真空管太陽能集熱器的優點；
[0023]2、採用卡壓式不鏽鋼管與黑陶瓷片結合的集熱結構，既保證了集熱效率和承壓性能，又顯著降低了重量；
[0024]3、可根據需要實現任意規格的集成化生產，且滿足現場吊裝要求，從而大幅簡化現場施工，提高功效2/3以上，有效縮短施工周期；
[0025]4、採用卡壓式銜接，密封性能好，壽命50年以上，免維護，顯著降低使用成本；
[0026]5、從整個生產和施工過程來看，可使絕大部分工作在工廠中完成，大幅縮減了人力成本，可將部分原來參與戶外勞動的工人安排於工廠內工作，有利於安全生產和管理，並改善工人的工作環境；
[0027]6、對原有建築結構無任何影響，並順應建築一體化的發展趨勢；
[0028]7、採用本發明結構的集熱板可應用在建築房頂、外壁和陽臺設置的太陽能集熱器上，還可應用於單體式太陽能集熱器，完全替代並優於現有的玻璃真空管集熱器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]上述僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0030]圖1是本發明集成式太陽能集熱板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]請參閱圖1所示，本發明集成式太陽能集熱板主要由邊框1、金屬管2、集熱片材3和鋼化玻璃4組成。
[0032]具體來說，邊框I優選鋁合金材質，側邊可設有便於相鄰集熱板之間配合串釘等部件連接的連接孔，並可在邊框I內固定有多條橫杆，在橫杆上設置彈性夾，以便於金屬管的安裝。
[0033]金屬管2優選卡壓式不鏽鋼管，以304不鏽鋼材質為最佳，金屬管之間採用卡壓式連接，連接處設置的內密封圈可達到很好的密封效果。金屬管2通過橫杆、彈性夾或其它方式固定安裝在邊框I內，並填充有水或防凍液等集熱液體。金屬管2的聯絡和布局可採用上、下匯集管(例如內徑25mm的管件)加平行並接在上、下匯集管之間的連管(例如內徑16mm的管件)設計，結構整潔簡單，利於生產維護。
[0034]集熱片材3優選黑陶瓷片，緊貼於金屬管2的前表面，並可在金屬管2與集熱片材3之間塗導熱矽脂，以提高其導熱效率。
[0035]鋼化玻璃4例如採用鋼化布紋玻璃，固定在邊框I的前端面上，且寬度以略窄於邊框I前端面寬度為最佳，以便於相鄰集熱板之間的對接和灌膠。
[0036]此外，本發明還可在金屬管2的後側設置保溫層5。
[0037]本發明可根據安裝環境需要、生產線情況和運輸方式隨意確定合適的集熱板規格，例如通常l-13m的長度、0.2-2米的寬度都可適應生產、安裝和運輸過程。
[0038]以屋頂安裝為例，邊框1、金屬管2、集熱片材3、保溫層5的加工和組裝均可在工廠完成，並形成符合需求的規格。現場施工時，先將未安裝鋼化玻璃的集熱板吊裝至屋頂6相應的安裝位置，再通過屋頂預埋鐵和角鐵即可輕鬆實現邊框的固定安裝，其中，角鐵以螺接方式安裝在邊框內側為宜，以利於相鄰集熱板的無縫銜接，角鐵與預埋鐵之間可採用焊接固定，從而將集熱板與建築鋼筋固定連接在一起，牢固可靠，不影響建築本身，實現建築一體最優化。上述工作完成後再將鋼化玻璃以螺釘或粘膠等方式固定在邊框上，即可完成整個安裝施工。
[0039]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種集成式太陽能集熱板，其特徵在於包括邊框、固定在邊框內的金屬管、緊貼在金屬管前面的集熱片材、固定在邊框前端面的鋼化玻璃以及填充在金屬管中的集熱液體。
2.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的集熱片材採用黑陶瓷片O
3.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的金屬管採用卡壓式不鏽鋼管，金屬管之間卡壓式連接。
4.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的金屬管採用304不鏽鋼材質，邊框採用鋁合金材質。
5.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的金屬管後側還設有保溫層。
6.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的金屬管包括上、下匯集管，以及平行並接在上、下匯集管之間的連管。
7.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的邊框內固定有多條橫杆，所述的金屬管通過橫杆上的彈性夾固定安裝在邊框內。
8.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的邊框的前端面略寬於鋼化玻璃，形成灌膠區。
9.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的邊框上設有連接孔。
10.根據權利要求1所述的集成式太陽能集熱板，其特徵在於所述的金屬管與集熱片材之間塗有導熱矽脂。
【文檔編號】F24J2/46GK104501434SQ201510033125
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月22日 優先權日:2015年1月22日
【發明者】王佔平, 周文濟, 王梅, 王 琦, 張允寧, 王東純, 李海東, 聶兆美, 張雪卿, 李介英, 郭立嶠, 王曉波, 王璐鵬, 郭建, 李永林, 呂強 申請人:王佔平