[发明专利]一种太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热利用领域，特指一种吸热体由吸热板及其背面焊接的蛇形串联波形管构成的平板太阳能集热器。

背景技术

太阳能热水器是一种利用太阳能做为能源加热水或传热介质的太阳能利用装置。现有的太阳能热水器产品中以真空管型太阳能热水器和平板型太阳能热水器最具有代表性。真空管集热器吸热部件为真空管，热损失小。与真空管型太阳能热水器相比，平板型太阳能热水器具有结构简单、阳光拦截面积大、密封要求低、不需防冻、工质便宜、响应快等优点。但也存在热损失大、集热效率低等缺点。如何进一步提高太阳能热水器的集热效率，一直是科研人员追求的目标。

平板型太阳能热水器主要由透明盖板、吸热板、铜管、保温壳体四部分组成。工作时，涂有选择性吸收涂层的吸热板将太阳辐射转化为热能，热量通过导热传给铜管中流动的介质。现有的平板太阳能集热器多使用混有部分水的丙酮或乙二醇作为导热介质，由于介质粘度比较高，导致流动不畅，换热效率较低。

为解决这一问题，可以采用沸点比较低的导热介质，使介质在铜管内部吸热汽化，变为容易流动的气流，将热量带入水箱。同时由于介质的汽化潜热远大于显热，传送热量的能力更高。

发明内容

本发明提出的目的在于进一步提高太阳能集热器的热效率，为达到这一目的，集热板背后焊接的铜管内部填充有沸点在29至65℃的导热介质，且铜管采用波形管，整个吸热板背后的铜管由若干根波形管蛇形串联而成。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

太阳能集热器由保温壳体、吸热板、透明盖板、蛇形串联的波形管组成,其特征是：波形管的相邻波峰与波谷之间的距离为5到7厘米，相邻两条波形管的最近距离为3到5厘米，所有的波形管呈首尾蛇形串联。蛇形串联的波形管焊接在吸热板的背面。吸热板正面镀有选择性吸收涂层。吸热板与蛇形串联的波形管一起构成吸热体，并包裹在保温壳体与透明盖板构成的外壳内。

本发明与传统的平板太阳能集热器相比有三项优点：一是使用沸点低的导热介质，使导热方式由显热循环导热变为潜热循环导热，介质的相变过程使循环更加迅速，换热速度更快；二是介质的沸点较低，使集热器具有低温启动和抗冻能力，并使集热器运行时温度更低，降低了热散失；三是采用蛇形串联的波形管，使铜管与吸热板的接触更充分，吸热更快，并提高了介质进口与出口之间的温度差和压力差，使介质流动更迅速。

附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

图1是该集热器的外观示意图。

图2是该集热器的吸热体背面示意图。

图中所标部位分别为：1、保温壳体；2、介质进口；3、介质出口；4、蛇形串联的波形管；5、吸热板。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式作说明。

吸热板5正面镀有选择性吸收涂层，吸收阳光转化为热能，加热蛇形串联的波形管4。蛇形串联的波形管4内部的导热介质吸热汽化，压力升高，并急速从介质出口3流入配套的储热水箱内部的散热装置，介质冷凝后变为液体从介质进口2流回蛇形串联的波形管4，完成传热循环。