[实用新型]平板式太阳能集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平板式太阳能集热器。

背景技术

由于能源的短缺和常规能源带来的环境污染，环保的可再生能源的利用成为一大热点。而“取之不尽，用之不竭”的太阳能越来越受到人们的重视和青睐。对太阳能的热利用也有常规的太阳能热水器向太阳能热泵，太阳能采暖，太阳能复合空调方向发展，需要具有高承压、抗冻、简单、可靠和寿命长等要求，可以满足多种工质运行需要的多功能，高性能的太阳能集热器成为解决这一问题的关键。

太阳能集热器是将太阳辐射能转化为热能的主要部件。根据集热方式和工作温度的不同，一般分为聚焦式和非聚焦式两类。在非聚焦式中，主要有闷晒式集热器、平板式集热器和真空管式集热器等。但是，能够采用制冷剂作为工质的只有平板式集热器。

平板太阳能热水器经过了几十年的发展，技术已经更趋成熟和完善，并具备了其它类型太阳能所不具备的优势特点，主要表现在以下几个方面。

1）特别适合与建筑一体化要求。平板太阳能热水器由于其平面结构特性，在太阳能的建筑一体化应用中，形态结构灵活随意，设计时不受形态或尺寸的约束，易于实现与建筑构件的结合。再加上它的集热板为金属材质，可方便采用丝结、焊接等连接方式，为安装、维护和使用提供了便利。

2）具有较高的热效率。平板太阳能集热器是一个连续的平面，整个集热器表面都可以接受太阳光。因此，在相同的采光面积和日照强度下，平板太阳能热水器的日平均效率一般要高于真空管太阳能热水器。

3）具有良好的承压性能。由于平板太阳能集热器的吸热板是由金属管材料制成的，集热器与其他部件的连接也采用金属零件，因此，可承受较大的压力。

4）组成大系统时性能稳定。对于一些大型的场所，如宾馆、游泳馆、工厂等地方，在使用太阳能热水器时，往往需要很多块太阳能集热器组成大规模的系统。

现有平板式太阳能集热器如附图1所示，由边框架1、密封压条2、采光玻璃3、保温气层4、吸热片5、传热介质管6和保温层7组成，采光玻璃3和吸热片5均卡装在边框1上，保温气层4位于采光玻璃3与吸热片5之间，保温层7固定设置在吸热片5的背面，传热介质管6等间隔的分布在吸热片5中，采光玻璃3由密封压条2压封在边框1上。现有流行的平板式太阳能集热器使用翼片管为主的集热器条带，用连接管焊接组合成集热器板芯。这种结构的平板太阳能集热器存在的主要问题是：1）保温性能比较差，吸热片5所吸收的热量一部分传递给传热介质管6中的传热介质，成为可用的热量；而另一部分使保温气层4内的气体温度升高，保温气层4中的部分热量通过金属边框架1和采光玻璃散失掉；还有一部分热量以长波辐射的形式直接穿过玻璃散失到外界；2）并且，由于该平板太阳能集热器的各部件之间接触不够紧密，存在较大的漏热；3）构件比较多、刚性差、强度低，从而导致其机械性能比较低，安装的技术要求和限制多；4）焊接接口多，焊接处容易发生腐蚀，承压能力差，容易泄漏，影响了寿命；5）标准化程度比较低，不适合大规模标准化生产，最终产品的尺寸精度低；6）采用密封压条结构，寿命短，易损件过，发生损坏时的维修比较困难；7）采用总管结构，其传热工质的流速低，分配不均匀，影响了换热能力。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、零部件少、刚性好、操作灵活、安装连接方便的平板式太阳能集热器，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种平板式太阳能集热器，包括设置在框架上的采光板，设置在框架内的吸热板及传热管，其结构特征是框架的内壁上设置有装配凸台，采光板搁置在装配凸台上。

进一步，所述采光板压接在装配凸台的一侧，吸热板压接在装配凸台的另一侧。

进一步，所述传热管焊接在吸热板上。

进一步，所述传热管焊接在吸热板的一侧，吸热板的另一侧喷涂有选择性吸收材料层。

进一步，所述传热管的进出端分别焊接有接头。

进一步，所述采光板的采光面上喷涂有选择性吸收材料层。

进一步，所述采光板为单层或双层。

进一步，所述吸热板为铜板或铝板。

进一步，所述采光板与吸热板之间的距离≤10mm。

进一步，所述框架与吸热板共同围成腔室，该腔室内填充有保温发泡层。

本实用新型在采光板的采光面上喷涂有选择性吸收材料层，增强了太阳能吸收能力，而整块的吸热板增大了接收面积，避免了采用翼片管时存在的缝隙，减薄了集热器内部的空气厚度，降低了对流散热，也提高了保温性能。