[发明专利]高能效太阳能平板式集热器及加工方法及太阳能冷暖空调

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热器，特别是一种平板式太阳能集热器。本发明还涉及采用上述平板式太阳能集热器的太阳能冷暖空调。另外，本发明还涉及了上述平板式太阳能集热器的加工方法。

背景技术

在利用太阳能的过程中，关键是将太阳的辐射能转换为热能。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，这就需要采用太阳能集热器，用来吸收太阳辐射使之转换为热能并传递给热介质。

太阳能集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。最常见太阳能集热器有平板型和真空管型。真空管型的例如专利号：ZL2005201402412的太阳能冷暖空调器专利采用的用玻璃真空管集热式。平板集热式则例如专利申请号为201110193234.9公开的平板式集热器。

玻璃真空管式集热器优点是集热效果快，使用的换热介质是在玻璃真空管内直接循环进行热交换，也就说，衡温换热器内的介质和真空管内的介质是混合的。真空管集热方式在冬天如果温度过低，真空管容易冻裂；而夏天上水也容易爆破，当真空管破裂后，水箱的介质就会全部泄露掉。

而目前市场常在用的平板式太阳能集热器，大都是用一小条的或整块的铜板或铝板，在板的一面喷涂上黑漆，在另一面焊上铜管，铜管和板面的接触面只有一根很细的线面，然后用铝合金做边框和普通玻璃进行封闭，该产品可以做分体热水器。

但是，由于该产品的吸热面是用平的，由于不能用太厚的铜板或铝板，这样在太阳能光下长时间暴晒，板面会变形，板面变形会导致和焊接的铜管脱落，本身的焊接面就很小，导热面积太小，吸热面的热量不能充分传导给铜管，热转换率太差。和真空管式集热器相比，热转换率相差太远，表面普通玻璃，环境温度过低或过热，也容易破裂。当出现以上情况后导致太阳能空调制冷、制热效率下降，能效比较低，不能使设备充分发挥出自身效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种热效率更高的高能效太阳能平板式集热器；本发明还提供了上述太阳能平板式集热器的加工方法以及采用上述太阳能平板式集热器的太阳能冷暖空调。

为了解决上述的技术问题，本发明的高能效太阳能平板式集热器在常规的平板式集热器的基础上对吸热板及玻璃面板进行改进，具体技术方案为：

一种高能效太阳能平板式集热器，包括玻璃面板、边框和背板，所述玻璃面板、背板和边框构成封闭空间，在所述背板上设置有保温层，保温层上设置有吸热板，所述吸热板和保温层之间设置有铜管，所述吸热板为垂直于玻璃面板及背板的一组翅片，所述铜管的两端分别为进口和出口，出口和进口之间部分的铜管以反复循环方式穿插在翅片上，所述玻璃面板为表面平整，其内部有菱角的玻璃。

所述翅片为铜翅片或铝翅片。

所述翅片的宽度为3-5cm。

所述翅片的表面喷涂有氟碳。

本发明还涉及到一种采用上述的高能效太阳能平板式集热器的太阳能冷暖空调。采用本发明的高能效太阳能平板式集热器的太阳能冷暖空调，更符合环保、节能要求，可与建筑一体化设计，以大量试验证明比普通空调节电可达40％---70％。低负荷超高、低温运转，长寿命，使用普通压力泵或压缩机可做到T3工况。

本发明的高能效太阳能平板式集热器的加工方法包括以下步骤：

1)采用一组3-5cm宽的铜或铝翅片在相同的中间部位冲孔，并拉伸保持一定的平面度；

2)将铜管从上述所冲的孔中穿过，翅片与翅片之间保持一定距离；

3)采用生产冷凝器的工艺对铜管进行扩粗，保证翅片牢牢的固定在铜管上，并保证所有翅片全部保持90度角直立于铜管上；

4)对翅片内的铜管两端分别焊接进口和出口；

5)对上述翅片进行氟碳喷涂；

6)然后用铝合金做边框，用直角连接器对四角连接固定，在铝合金周边用发泡层相隔；

7)在铝合金边框底面用钢板铺平，在钢板上面再放置保温层；

8)最后用硅胶密封条把钢化玻璃面板固定在铝合金边框上保持密封。

本发明与现有的技术相比，翅片表面使用环保型氟碳涂料喷涂，具有耐高温、耐腐蚀的性能，其寿命可达20年。

多块翅片(具体数量视集热器的尺寸、玻璃面板内菱角折射角度和翅片间间距来决定)组合，和普通平板式集热器相比，边框尺寸相同，可吸热面积大了，翅片上冲孔，铜管穿在翅片孔内，这样换热面积也大大增加了。经实验，热效率同比普通平板集热器提高了50％。