[发明专利]一种高温高效平板集热器

说明书

技术领域

本发明涉及集热器，具体涉及一种高温高效平板集热器。

背景技术

太阳能是目前最为清洁环保、取用不尽的能源，是人类解决化石能源消耗，环境污染、温室效应的较好的替代方案。现有的太阳能的利用方式，主要是通过对太阳能收集后进行发电、发热，然后现有的太阳光收集装置普遍存在收集率和利用率低的缺点。

传统的平板集热器由透明玻璃盖板1、吸热板2、流体传热排管3、保温层4和外壳5几部分组成，结构如图1所示，太阳辐射穿透玻璃盖板1后，透射在吸热板2上，被吸热板2吸收并转换成热能，然后将热量传递给流过流体传热排管3的传热流体介质，使传热介质温度升高，作为集热器的有用能量输出，输入水箱加热水箱中的水，在排管的底部设置外壳5和保温层4。传统结构的集热器存在以下缺陷：（1）其中吸热板一般采用铜板，排管使用铝管，由于不同金属之间存在电位差，易产生电位腐蚀，严重影响平板集热器的寿命；（2）膜层大多采用阳极氧化着色，其热吸收率低，发射率高，寿命一般在十年左右；（3）重量大，整体性差，安全性低。

为了解决现有平板集热器存在的上述缺陷，本发明研发了一种高温高效平板集热器。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温高效平板集热器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高温高效平板集热器，由透明盖板、集热管和外壳板三部分组成；

所述的集热管为蓝膜、黑镉或硅膜集热管；

所述的外壳板的内层为弧形面的反光聚光保温板材；

所述的集热管固定在外壳板的弧形面的空间内，上面固定透明盖板。

进一步地，所述的集热管的表面是采用磁控溅射工艺将吸热镀膜蓝膜、黑镉、或硅膜直接喷涂。

所述的透明盖板为玻璃盖板。

所述的外壳板是以金属板或金属合金板为基板，金属板的两侧依次涂覆镀锌层、EVA胶层、铝箔层、高透光率纳米材料层。

更进一步地，所述的金属板为彩钢板。

更进一步地，所述的金属板为不锈钢板。

本发明集热管为蓝膜、黑镉或硅膜等各种镀膜集热管，采用磁控溅射工艺将吸热镀膜直接喷涂在集热管表面，镀膜层不仅是一种高吸收率涂层，而且可以在减少反射的同时将热能存在吸收体的内部（低发射率）；此外集热管可以避免使用板芯带来的腐蚀影响，提高效率的同时大大提高了使用寿命，涂层产品定期按ISO/CD 12 952.2以及国际能源机构（IEA）Task 10的标准接受持久稳定性测试，结果如图3所示。

本发明使用的外壳板表层涂覆高透光率纳米层、高反光率铝箔层、EVA胶层、镀锌层，将反光、快速散热、隔热、抗酸碱性能四大特点融为一体，起到保温、防腐、隔热的效果，能够将太阳光反射，在可见波长0.38—0.765m范围内其反射率可达85—95%，在红外线光波长0.76—505m范围内，反射率可达85—100%，保温隔热效果好，同时具有卓越的抗酸碱性能，用在腐蚀严重严寒酷暑的环境中寿命也可达20年以上。

本发明平板集热器，太阳光透过玻璃盖板后，由集热管吸收热量用于加热集热管内的吸热介质，同时弧形的外壳板进一步将一部分太阳光聚集后反射到集热管的背面，提高对太阳能的利用率，即外壳板不仅起到支撑并保护集热管的机械作用，同时也起到保温隔热、聚光反光，提高太阳光利用率的作用；而镀膜集热光比传统的排管其吸热性能更高。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）整体结构简单，更加牢靠轻便，机械强度更高，成本与重量更小，易于生产、运输、和安装，安全性更高；

（2）集热管为吸热传热二合一集热管，360°覆蓝膜、黑镉或硅膜等各种镀膜集热管，替代吸热板芯和传热排管，吸热传热性能更强，集热管内介质温度更高，能够达到60℃—90（水）—200℃（油）；

（3）外壳板同时具有反光聚光、保温隔热、支撑保护作用，外壳板结构更强，整体性能更好，特殊保温隔热材料及特殊产品结构使散热率大大降低，集热效率更高；

（4）集热系统采用间接加热方式，彻底解决结垢问题，集热系统管路内传热介质防冻，彻底解决防冻问题，全封闭系统，不易滋生细菌，水质更卫生；

（5）集热管采用磁控溅射真空镀膜技术，集热器承压0.6MPa以上，可以远距离输送热量；

（6）使用寿命长，可达到30—50年，性价比优于普通平板集热器。

附图说明

图1为传统的平板集热器的结构示意图；

图2为本发明高温高效平板集热器的结构示意图；