一種用於太陽能集熱器的吸熱板芯的製作方法

2024-02-17 21:05:15

本實用新型涉及一種用於太陽能集熱器的吸熱板芯。

背景技術：

在平板式太陽能集熱器中，吸熱板芯是其中的核心部件，它用於吸收太陽能並對其內存有的流體介質如水、導熱油等進行加熱，加熱後的流體介質可輸出待用。現有的吸熱板芯結構如下：它包括相對設置的兩個集液筒，集液筒為圓筒，兩集液筒之間連通有多根並排設置的通液管，通液管為方管或圓管，兩集液筒上分別設有流體入口和流體出口。工作時流體介質首先從流體入口進入相應的集液筒，隨後流體介質經過通液管進入到另一個集液筒，最後流體介質從流體出口流出待用，集液筒可吸收太陽能用於對其內存有的流體介質進行加熱。這種吸熱板芯佔用空間較多，用它來製作的太陽能集熱器往往體積較大，不夠輕便。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對上述不足提供一種較為輕薄的吸熱板芯。

為達到上述目的，本實用新型包括集熱板和相對設置的兩個U型槽，其結構特點是所述U型槽的兩端封閉，集熱板的縱向兩端分別插入到一U型槽的開口處，U型槽的開口處與集熱板密封連接，集熱板上設有多個貫通兩端的流體通道，這些流體通道在集熱板上橫向間隔設置，該吸熱板芯還包括設在U型槽上並且與相應U型槽的內腔相連通的流體入口和流體出口。

所述流體入口與流體出口分別設在兩個U型槽上。

所述流體入口與流體出口設在同一個U型槽上且該U型槽的內腔中設有分隔板，分隔板將U型槽的內腔分隔成兩個腔室，流體入口與流體出口分別與其中一個腔室相連通。

所述集熱板包括兩個以上依次排開的換熱管，換熱管呈扁平狀，換熱管上橫向並排設置有至少兩條流體通道。

所述換熱管的橫向兩側的邊緣處分別設有插接凸筋和插接凹槽, 插接凸筋和插接凹槽對應設置。

所述換熱管包括頂部面板、底部面板，頂部面板與底部面板之間隔設置有多條間隔板，這些間隔板將頂部面板與底部面板連為一體並將頂部面板與底部面板之間的空間間隔形成所述流體通道，位於最外側兩間隔板中的其中一間隔板與頂部面板、底部面板一起圍成所述插接凹槽，位於最外側兩間隔板中的另一間隔板的中間部位向外側彎曲凸起形成所述插接凸筋。

所述換熱管的流體通道內設有多條突出其內表面的散熱凸筋。

所述集熱板與U型槽均由鋁合金材料製成。

採用上述結構後，使用時可向本實用新型中裝入水、導熱油等流體介質，本實用新型可吸收太陽能並對其內存有的流體介質進行加熱。本實用新型整體呈扁平狀，從外形上看近似於一個平板，與現有的吸熱板芯相比，它可以做的更為輕薄，應用本實用新型的太陽能集熱器較為輕便、靈巧。另外，本實用新型的有效受熱面積較大，換熱效率較高。

綜上所述，本實用新型具有輕薄、換熱效率高的有益效果。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步詳細的說明：

圖1是本實用新型的第一種實施例的結構示意圖；

圖2是圖1中沿A-A線剖切後的結構示意圖；

圖3是圖2中沿B-B線剖切後的結構示意圖；

圖4是本實用新型的第二種實施例的結構示意圖；

圖5是圖4中沿C-C線剖切後的結構示意圖；

圖6是圖5中沿D-D線剖切後的結構示意圖；

圖7是本實用新型中換熱管的第一種實施例的結構示意圖；

圖8是本實用新型中換熱管之間連接方式的結構示意圖；

圖9是本實用新型中換熱管的第二種實施例的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖6所示，這種用於太陽能集熱器的吸熱板芯包括集熱板1和相對設置的兩個U型槽2，U型槽2的兩端封閉，集熱板1的縱向兩端分別插入到一U型槽2的開口處，U型槽2的開口處與集熱板1密封連接，密封連接的方式可採用焊接工藝，也可以採用其它公知手段，集熱板1上設有多個貫通兩端的流體通道3，這些流體通道3在集熱板1上橫向間隔設置，該用於太陽能集熱器的吸熱板芯還包括設在U型槽2上並且與相應U型槽2的內腔相連通的流體入口4和流體出口5。吸熱板芯製作完成後，可在它的其中一面覆蓋太陽能吸熱材料層，以進一步提高其對太陽能的吸收能力。使用時吸熱板芯內可裝入水、導熱油等流體介質，吸熱板芯可吸收太陽能並對其內存有的流體介質進行加熱。這種吸熱板芯整體呈扁平狀，從外形上看近似於一個平板，與現有的吸熱板芯相比，它可以做的更為輕薄，應用這種吸熱板芯的太陽能集熱器較為輕便、靈巧。另外，這種吸熱板芯的有效受熱面積較大，換熱效率較高。

在圖1至圖3所示的實施例中，流體入口4與流體出口5分別設在兩個U型槽2上。工作時流體介質首先自流體入口4進入相應U型槽2內腔，隨後進入流體通道3，接下來匯流到另一個U型槽2的內腔，最後從流體出口5流出，由此實現流體介質在吸熱板芯內的流通。

在圖4至圖6所示的實施例中，流體入口4與流體出口5設在同一個U型槽2上且該U型槽2的內腔中設有分隔板6，分隔板6將U型槽2的內腔分隔成兩個腔室，流體入口4與流體出口5分別與其中一個腔室相連通。工作時流體介質首先自流體入口4進入該U型槽2的其中一個腔室，隨後通過部分流體通道3流入到另一個U型槽2，接下來通過另一部分流體通道3流入到原U型槽2的另一個腔室，最後從流體出口5流出，由此實現流體介質在吸熱板芯內的流通，這樣增加了流體介質在吸熱板芯中流經路徑的長度，由此可使流體介質以較高的溫度輸出。

在進一步的改進中集熱板1包括兩個以上依次排開的換熱管7。如圖7至圖9所示，換熱管7呈扁平狀，換熱管7上橫向並排設置有至少兩條流體通道3。集熱板1由兩個以上換熱管7組合而成，換熱管7可以製作成標準的型材，通過截取不同長度的換熱管7和採用不同數目的換熱管7進行組合可製作出不同大小的吸熱板芯。

換熱管7橫向兩側的邊緣處分別設有插接凸筋8和插接凹槽9, 插接凸筋8和插接凹槽9對應設置，相鄰換熱管7可通過凸筋8和插接凹槽9進行緊密連接，兩換熱管7之間的連接方式可參照圖8，通過這樣的結構設計，相鄰換熱管7之間的連接較為牢固，有利於保持吸熱板芯的表面平整。

換熱管7包括頂部面板10、底部面板11，頂部面板10與底部面板11之間隔設置有多條間隔板12，這些間隔板12將頂部面板10與底部面板11連為一體並將頂部面板10與底部面板11之間的空間間隔形成所述流體通道3，位於最外側兩間隔板12中的其中一間隔板12與頂部面板10、底部面板11一起圍成所述插接凹槽9，位於最外側兩間隔板12中的另一間隔板12的中間部位向外側彎曲凸起形成所述插接凸筋8。這種結構的換熱管7可作為一種型材加工製造，既便於加工，又有利於節省材料。

在圖9所示的實施例中，換熱管7有了進一步的改進，改進後的換熱管7的流體通道3內設有多條突出其內表面的散熱凸筋13。通過散熱凸筋13的設置，經過流體通道3的介質可以跟換熱管7進行更加充分的熱交換，以提高對介質的換熱效率。

本實用新型的集熱板1與U型槽2均可以由鋁合金材料製成，其中U型槽2可以由鋁合金板材經折彎工藝製作完成，U型槽2的兩端可採用焊接工藝使其封閉，分隔板6與U型槽2、集熱板1之間的連接可採用高頻焊接工藝，換熱管7可以是擠壓成型的鋁合金型材。當然集熱板1和U型槽2還可以採用其它材料、其它工藝製成，它們之間的連接也可以採用其它加工工藝。

綜上所述，本實用新型不限於上述具體實施方式。本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和範圍的前提下可做若干的更改和修飾。本實用新型的保護範圍應以本實用新型的權利要求為準。