一種板式太陽能集熱器的製作方法
2023-05-28 20:53:29 1
本實用新型提供涉及太陽能集熱器，具體是一種板式太陽能集熱器。
背景技術：
板式太陽能集熱器的工作原理是採用玻璃溫室效應的原理實現對水的加熱，再將加熱後的水通過循環泵送至用熱設備，現有的板式太陽能集熱器內的集熱部件為表面平滑的集熱管或集熱板，集熱管的上方設有透明的玻璃板，玻璃板固定在外框上，由於玻璃抗壓和抗衝擊能力差，所以，不能對其框內空間抽真空，缺點是，保溫效果差導致其熱損失量大，結構上的缺陷導致其換熱效率較低，其市場正逐漸被真空管太陽能集熱器所取代，由於板式太陽能熱水器還具有結構簡單、成本低、終身維護極少而簡單的優點，所以亟需對現有的板式太陽能集熱器進行結構改進。
技術實現要素：
本實用新型的目的是：提供一種板式太陽能集熱器，其保溫效果好、換熱效率高。
本實用新型的技術方案是：一種板式太陽能集熱器，其特徵在於：具有槽體、波紋管、格柵、透明槽蓋、膨脹罐，其中，槽體上裝有進水管、出水管和排空閥，槽體內裝有波紋管，波紋管一端與進水管連通、另一端與出水管連通，波紋管的外表面設有太陽能吸熱塗層；格柵的邊框與槽體固連，透明槽蓋的底面與格柵的頂面活動壓接，透明槽蓋的邊沿與槽體的口沿密封連接；所述的膨脹罐置於槽體外部，膨脹罐具有密閉的罐體，罐體內裝有膨脹球，罐體上裝有連接管，連接管一端與膨脹球的內部連通、另一端與槽體內部連通。
所述的透明槽蓋具有透光的上蓋板和下蓋板，上、下蓋板之間設有密閉的空隙，上蓋板上裝有抽氣閥。
所述的格柵上設有太陽能吸熱塗層。
所述的透明槽蓋是軟玻璃蓋。
本實用新型的優點是：由於板式太陽能集熱器的工作原理是採用玻璃溫室效應的原理實現對水的加熱，所以集熱表面積越大，其熱交換效率越高，所以，使用波紋管代替傳統技術中表面平滑的集熱管或集熱板，能在三維空間中有效的倍增其受熱表面積，能更快的收集並換走熱量，集、換熱效率高。在透明槽蓋的下方設置格柵，能提高透明槽蓋的抗壓強度，能對槽內空間進行抽真空，使其保溫效果好，格柵表面塗黑色能更多吸收太陽熱能。所述的膨脹罐，能平衡槽內氣體壓力，避免槽內氣體壓力過大導致「漲箱」現象發生，使其可應用的環境溫度範圍更廣。當槽內溫度高於外部溫度後，透明槽蓋會向外導熱，所以通過抽氣閥將上、下蓋板之間的密閉的空隙抽取一定真空度後，上、下蓋板之間可裝金屬或塑料格柵，用於支撐上、下蓋板，能有效防止槽內溫度向外部流失，進一步增強保溫效果，提高換熱效率。軟玻璃蓋(PVC軟質水晶板)，耐壓、抗衝擊，能抵禦冰雹、高空墜物等災害，破損時不會產生尖銳碎片，使用安全。
附圖說明
圖1是本實用新型板式太陽能集熱器的結構示意圖。
圖2是本實用新型板式太陽能集熱器的另一種結構示意圖。
圖中1透明槽蓋、2罐體、3膨脹球、4連接管、5槽體、6太陽能吸熱塗層、7波紋管、8格柵、9保溫層、10排空閥、11進水管、12出水管、13用熱設備、14框架、15上蓋板、16下蓋板、17空隙、18抽氣閥、19膨脹罐、20骨架、21排水閥、22溫度傳感器、23循環泵。
具體實施方式
一種板式太陽能集熱器，具有槽體5、波紋管7、格柵8、透明槽蓋1、膨脹罐19，其中，槽體上裝有進水管11、出水管12和排空閥10，槽體內裝有波紋管，波紋管一端與進水管連通、另一端與出水管連通，波紋管的外表面設有太陽能吸熱塗層6；格柵的邊框與槽體固連，透明槽蓋的底面與格柵的頂面活動壓接，透明槽蓋的邊沿與槽體的口沿密封連接；所述的膨脹罐置於槽體外部，膨脹罐具有密閉的罐體2，罐體內裝有膨脹球3，罐體上裝有連接管4，連接管一端與膨脹球的內部連通、另一端與槽體內部連通。所述的槽體為金屬槽體或玻璃鋼槽體，當槽體為玻璃鋼槽體時，其槽體上應設置有金屬骨架20用於支撐整體結構和連接外部安裝架並做好保溫，當槽體為金屬槽體時，其內、外表面均應覆蓋有保溫層9，保溫層的表面應噴塗或鋪設太陽能吸熱材料，如金屬槽體內無保溫層時，金屬槽體內表面上應塗覆黑色塗層。所述的格柵上設有太陽能吸熱塗層或黑色塗層。所述的膨脹球是中空的橡膠材質的彈力軟球。所述的排空閥用於抽真空。所述的槽體底部還設有排水閥21，用於排放積水。
使用時，將所述的出水管與用熱設備13的熱水進口聯接，用熱設備的回流水出口與循環泵23的入口聯接，循環泵的出口與進水管連接，槽體內裝有溫度傳感器22，用於實時監控槽內溫度，並通過上位機控制循環泵開關及進、出水流速，所述的水泛指熱交換流體媒介，包括防凍液、熱導油等複合流體。
槽體內還裝有若干個波紋管支撐架，波紋管由支架支撐密布於槽體內，波紋管表面塗有太陽能吸熱層，其表面的波峰波谷特殊型態增加了集熱面積，相比預設水道的集熱板，波紋管外壁直接吸熱的效率更高，槽體內部裸露表面均噴塗黑色塗層或覆蓋太陽能吸熱膜材，增加集熱效果，槽體外做保溫層，槽體朝陽面的透明槽蓋邊緣與槽體對應的壓合部位採用壓條密封或打膠密封，並用螺栓組件或密封扣件等機構使透明槽蓋與槽體內部空間保持密閉，安裝後，打開排空閥，槽內溫度在相對高溫時，熱膨脹的氣體通過排空閥排出，此時關閉排空閥，並保持密閉，從而維持槽體內部的相對真空度，必要時可使用抽真空設備輔助抽真空。
所述的透明槽蓋具有透光的上蓋板15和下蓋板16，上、下蓋板之間設有密閉的空隙17，上蓋板上裝有抽氣閥18，上、下蓋板之間可裝金屬或塑料格柵，用於支撐上、下蓋板，其中下蓋板與槽體之間裝有密封墊，本實施例中，所述的上蓋板的周邊與下蓋板的周邊密封熔接，形成一個囊狀的整體，內部裝有框架14，用於支撐上、下蓋板，形成密閉的空隙。
所述的透明槽蓋是軟玻璃蓋。該透明槽蓋是玻璃板蓋或PC板蓋或PVC板蓋或軟玻璃蓋，優選使用軟玻璃蓋。軟玻璃蓋的表面光滑，無裂縫、無氣泡、色澤均勻，具有耐熱、耐寒、抗老化、耐重壓、耐強酸鹼、透光性好，使用壽命長，在該結構中，由上蓋板和下蓋板組成的透明槽蓋由袋式的PVC軟玻璃構成，中間裝有框架14，兩側的開口密封后形成內部具有密閉空隙的透明槽蓋。
本實用新型的一種板式太陽能集熱器是傳統集熱器換熱效率的5～8倍(實驗室檢測數據)，同時還具有製造簡單、升熱快、太陽光利用效率高、不易結垢、溫差應力小、循環阻力小、重量輕、安裝陣列容易、維修簡單易操作等優點，還具有適合各種朝陽位置的安放、包裝簡單易運輸、節省空間等優點。