平板太陽能轉換器的製作方法
2023-05-30 01:59:06
專利名稱：平板太陽能轉換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能設備領域，特別是涉及一種平板太陽能轉換器。
背景技術：
目前市場上的太陽能熱水器的太陽能吸收板Ila與其背面的用於讓工質流動的導管12a的連接方式通常是焊接(超聲焊)，如圖I。由於比較小的接觸(焊接)面13a，熱傳導性能也不是很好。如果是用兩種不同的材質，在不同的熱脹係數影響下，很容易脫焊。此外，目前市場上的太陽能熱水器有三種工質換熱方式一種是局部相變工質換熱，體現為用多根熱管與裝在熱水器上的水箱換熱。其缺點是水箱的位置受到限制。第二種是整體非相變水循環，靠水泵作強制循環。其缺點是系統的成本增加，換熱·效率低，水泵需要耗電。第三種是上述兩種的結合，太陽能收集器用熱管和頂部的水管換熱，水管靠水泵作強制循環。它不但有第二種的缺點，而且增加了接觸界面，使熱阻增加，另一方面也增加了系統複雜程度，使成本上升。
實用新型內容本實用新型所述的平板太陽能轉換器主要為了解決熱阻、效率、可靠性、製造成本、耗電、和系統複雜程度等技術問題。為解決上述技術問題，本實用新型採用的一個技術方案是提供一種平板太陽能轉換器，包括一個或多個太陽能收集器，所述太陽能收集器包括太陽能吸收板和工質導管，所述太陽能吸收板包括正面和反面，所述太陽能吸收板的正面有太陽能轉換材料，所述太陽能吸收板的反面有環形卡槽結構，所述工質導管卡扣於所述環形卡槽中，在本實用新型一個較佳實施例中，所述太陽能吸收板正面的轉換材料為能將太陽能轉換為熱能的太陽能吸收塗層。在本實用新型一個較佳實施例中，所述太陽能吸收板正面的轉換材料為能將太陽能同時轉換為電能和熱能的光伏電池。在本實用新型一個較佳實施例中，所述太陽能吸收板的正面有若干焊帶槽。 在本實用新型一個較佳實施例中，所述工質導管和環形卡槽之間填充有導熱膏。在本實用新型一個較佳實施例中，所述平板太陽能收集器還包括至少一面透明的密封容器，所述太陽能吸收板以及與之相連的工質導管放置在所述密封容器中，且太陽能吸收板的正面朝向所述密封容器的透明面。在本實用新型一個較佳實施例中，所述平板太陽能收集器還包括透明蓋板、邊框和背板，所述太陽能吸收板與透明蓋板用邊框固定並有一定的間隔，在太陽能吸收板的周邊、反面以及與之相連的工質導管後面還有隔熱材料以及背板，也是由邊框固定。在本實用新型一個較佳實施例中，所述透明蓋板與太陽能吸收板邊緣之間用帶有吸溼材料的隔條隔開，並且密封，使透明蓋板與太陽能吸收板之間形成一個密封空間。[0015]在本實用新型一個較佳實施例中，所述的密封空間內充有隔熱氣體。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的密封空間內為真空。在本實用新型一個較佳實施例中，所述平板太陽能轉換器還包括相變熱能交換系統，所述相變熱能交換系統還包括熱交換器、氣態工質管道、液態工質管道和旁流管，所述氣態工質管道、液態工質管道與所述太陽能收集器的工質導管連通，所述氣態工質管道、所述液態工質管道與所述熱交換器連接，所述旁流管連通氣態工質管道和液態工質管道。本實用新型的有益效果是本實用新型平板太陽能轉換器，具有高效、結構簡單、和製造成本低等特點。
圖I是現有技術平板太陽能熱水器的太陽能吸收板和工質管道的連接結構示意·圖；圖2是本實用新型平板太陽能轉換器一較佳實施例的太陽能吸收板和工質管道的連接結構示意圖；圖3是本實用新型平板太陽能轉換器的太陽能收集器模塊一較佳實施例的結構示意圖；圖4是本實用新型平板太陽能轉換器的太陽能收集器模塊另一較佳實施例的結構示意圖；圖5是本實用新型平板太陽能轉換器另一較佳實施例的太陽能吸收板和工質管道的連接結構示意圖；圖6是本實用新型平板太陽能轉換器的熱交換迴路示意圖；圖7是圖6所示平板太陽能轉換器系統的整體結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護範圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖2和圖3，一種平板太陽能轉換器，包括太陽能收集器模塊，所述太陽能收集器模塊包括太陽能吸收板Ilb和工質導管12b，所述太陽能吸收板Ilb包括正面Illb和112b反面，太陽能吸收板Ilb的正面Illb有太陽能轉換材料，所述太陽能轉換材料可以為能將太陽能轉換為熱能的吸收塗層，也可為能將太陽能同時轉換為電能和熱能的光伏電池，所述太陽能吸收板的反面112b有環形卡槽結構113b，所述工質導管12b卡扣於所述環形卡槽113b中，所述工質導管12b和環形卡槽113b之間填充有導熱膏13b。如圖3所示的太陽能收集器模塊，還包括透明蓋板20c和盒形容器30c，所述太陽能吸收板IOc和工質導管一起放置在所述盒形容器30c中，且太陽能吸收板的正面位於所述盒形容器30c的開口方向，所述透明蓋板20c將所述盒形容器30c蓋住並密封，在所述透明蓋板20c和盒形容器30c形成的密封空間中填充有隔熱氣體。所述隔熱氣體為如氬氣、氪氣之類的墮性氣體。所述盒形容器30c也可裝有隔熱材料。與太陽能吸收板相結合的多個工質導管的兩端與連接外部的更粗的工質導管相連(優選為焊接)，這兩根較粗的工質導管與外部的儲熱水箱內的熱交換器相連。如圖4所示的太陽能收集器模塊，包括太陽能吸收板Ilf、工質導管(未標識)、透明蓋板20f、邊框31f、背板32f、隔熱材料33f和隔條34f，所述太陽能吸收板Ilf與透明蓋板20f用邊框31f固定，所述太陽能吸收板Ilf與透明蓋板20f之間並有一定的間隔，在太陽能吸收板Ilf反面以及與之相連的工質導管後面還有隔熱材料33f以及背板32f，也是由邊框31f固定。本實施例中的邊框31f有若干卡槽，卡槽內也有隔熱材料(未標識)，所述太陽能吸收板Hf、透明蓋板20f、背板32f和隔熱材料33f都可以通過卡扣在所述卡槽中的方式進行固定。所述透明蓋板20f與太陽能吸收板Ilf邊緣之間用帶有吸溼材料的隔條34f隔開，並且密封，使透明蓋板20f與太陽能吸收板Ilf之間形成一個密封空間。在所述密封空間中呈真空狀態或填充有隔熱氣體。一種能同時發電和提供熱水的平板太陽能轉換器，或可稱太陽能發電熱水器，包括太陽能收集器模塊，所述太陽能收集器模塊包括太陽能吸收板lid、太陽能電池14d和工 質導管12d。如圖5所示，所述太陽能電池14d安裝於所述太陽能吸收板Ild的正面。優選地，所述太陽能吸收板Ild的正面合適位置有若干焊帶槽114d，專為連接太陽能電池。太陽能發電熱水器之太陽能收集器也可以組裝成圖3或圖4的結構。該平板太陽能發電熱水器能將太陽能同時轉換為電能和熱能。如圖6和圖7所示，一種平板太陽能轉換器還包括相變熱能交換系統，包括一個或多個太陽能收集器IOe內的工質導管12e、儲熱水箱50e (內有熱交換器)、氣態工質管道41e、液態工質管道42e和旁流管43e，所述氣態工質管道41e、液態工質管道42e與所述太陽能收集器IOe內的工質導管12e連通，所述氣態工質管道41e、所述液態工質管道42e與所述儲熱水箱50e內的熱交換器連接，所述旁流管43e連通所述氣態工質管道41e和液態工質管道42e。所述氣態工質管道41e位於所述液態工質管道42e的上方。本實用新型平板太陽能轉換器的相變熱能交換系統，採用的是整體系統相變工質換熱，或稱為迴路熱管的工作原理。即一個或多個太陽能收集器模塊、連接管道、儲熱水箱內的熱交換器相通且用同一工質。該工質在太陽能收集器內的工質管中蒸發吸熱，變成蒸汽通過連接管道在熱交換器的盤管中凝結為液體並放熱。這種換熱方式具有熱導量大，熱阻小，且無需外來動力等特點。如圖6所示，工質在太陽能收集器IOe內的工質導管12e內蒸發並吸熱。工質氣體向上移動，並攜帶了一部分液體通往氣態工質管道。通往氣態工質管道的液體在重力的影響下通過旁流管43e流回到太陽能收集器IOe的工質管道下部以保證氣態工質管道41e的暢通。此氣態工質管道41e通常連接多個太陽能收集器，將工質氣體一併送到在儲熱水箱(圖7的50e)內的熱交換器中。氣態工質在熱交換器內冷凝放熱，成為液體，通過液態工質管道42e流回到太陽能收集器IOe內的工質導管12e，完成一個循環熱能交換過程，達到熱能輸出的目的。以上所述僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
權利要求1.一種平板太陽能轉換器，包括一個或多個太陽能收集器模塊，所述太陽能收集器模塊包括太陽能吸收板和工質導管，其特徵在於，所述太陽能吸收板包括正面和反面，所述太陽能吸收板的正面有太陽能轉換材料，所述太陽能吸收板的反面有環形卡槽結構，所述工質導管卡扣於所述環形卡槽中。
2.根據權利要求I所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述太陽能吸收板正面的轉換材料為能將太陽能轉換為熱能的太陽能吸收塗層。
3.根據權利要求I所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述太陽能吸收板正面的轉換材料為能將太陽能同時轉換為電能和熱能的光伏電池。
4.根據權利要求3所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述太陽能吸收板的正面有若干焊帶槽。
5.根據權利要求I所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述工質導管和環形卡槽之間填充有導熱膏。
6.根據權利要求I所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述太陽能收集器模塊還包括至少一面透明的密封容器，所述太陽能吸收板以及與之相連的工質導管放置在所述密封容器中，且太陽能吸收板的正面朝向所述密封容器的透明面。
7.根據權利要求I所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述太陽能收集器模塊還包括透明蓋板、邊框和背板，所述太陽能吸收板與透明蓋板用邊框固定並有一定的間隔，在太陽能吸收板周邊、反面以及與之相連的工質導管後面還有隔熱材料以及背板，也是由邊框固定。
8.根據權利要求7所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述透明蓋板與太陽能吸收板邊緣之間用帶有吸溼材料的隔條隔開，並且密封，使透明蓋板與太陽能吸收板之間形成一個密封空間。
9.根據權利要求6和權利要求8之一所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述的密封空間內充有隔熱氣體。
10.根據權利要求6和權利要求8之一所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述的密封空間內為真空。
11.根據權利要求I所述的平板太陽能轉換器，其特徵在於，所述平板太陽能轉換器還包括相變熱能交換系統，所述相變熱能交換系統還包括熱交換器、氣態工質管道、液態工質管道和旁流管，所述氣態工質管道、液態工質管道與所述太陽能收集器的工質導管連通，所述氣態工質管道、所述液態工質管道與所述熱交換器連接，所述旁流管連通氣態工質管道和液態工質管道。
專利摘要本實用新型公開了一種平板太陽能轉換器，包括太陽能收集器模塊，所述太陽能收集器模塊包括太陽能吸收板和工質導管，所述太陽能吸收板包括正面和反面，所述太陽能吸收板的正面有太陽能吸收塗層，用於將太陽能轉換為熱能，或安裝太陽能光伏電池，將太陽能同時轉換為電能和熱能，所述太陽能吸收板的反面有環形卡槽結構，所述工質導管卡扣於所述環形卡槽中，所述工質導管和環形卡槽之間填充有導熱膏。本實用新型平板太陽能轉換器還包括相變熱能交換系統，具有高效、結構簡單、和製造成本低的特點。
文檔編號F24J2/05GK202792595SQ20122041299
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月21日 優先權日2012年8月21日
發明者龐怡 申請人:龐怡