[发明专利]一种热管式平板集热器

说明书

本发明公开的一种热管式平板集热器，包括外部框体、吸热板芯及透光玻璃，吸热板芯设置在外部框体的内部，透光玻璃设置在外部框体的上部；所述吸热板芯为整体热管型吸热板芯，其由冷流体通道管、传热管、吸热膜、汇流管及回流管组成；冷流体通道管包括内管、外管及堵板，堵板焊接在内管与外管之间；传热管、吸热膜、汇流管、回流管及外管为铝材，传热管及回流管平行焊接在外管与汇流管之间形成管道组件，吸热膜焊接在管道组件上；冷却介质通过内管的下端向上端传输，相变介质充装在管道组件。本发明提供的技术方案，其结构合理，解决了平板集热系统流动阻力大，流量分布不均匀的问题，提高了集热器的效率因子，提升了能量的有效利用率。

技术领域

本发明涉及一种管式集热器，尤其涉及一种热管式平板集热器。

背景技术

平板型集热器由于集热效率高，有效利用能量大而被广泛应用。然而，平板集热器采用铜管作为吸热材料，重量大，造价高，一直难以普遍应用。

平板集热器中的核心部件，由涂黑的吸热板，以铜管为流体通道，通过激光焊接、扩散焊接等方法组成。吸热板与流体通道管之间的激光焊接方法，会很大程度上与理论假设存在偏差，焊缝之间存在空气间隙，从而增加了结构中点接触形成的接触热阻，从而降低了集热器的效率因子。

铜管形式的流体通道形成的并联支管，将从吸热面获得的能量传递到支管冷流体介质中。由于流体通道存在汇流、汇入及多路支管，流体介质从主进口管进入流体通道，必然存在流量分配不均现象，而这种现象与流量在支管内平均分配的理论假设存在很大偏差，再次恶化了集热器的效率因子。

冷流体介质在多路支管中流动，存在沿程阻力，以及汇流、汇入形成的局部阻力，总的流动阻力较大，直接影响到泵系统的扬程和泵的轴功率。

现有平板集热器内的吸热管，铝基吸热板为单片式，采用激光焊接连接在铜制的传热管上，存在空气间隙，从而增加了结构中点接触形成的接触热阻，影响传热效果集热器效率因子低。

因此，亟需设计一种热管式平板集热器，解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，本发明提供的热管式平板集热器，其结构合理，利用蒸发冷凝的相变传热原理，将热量以“近零热阻”的方式传递到冷却介质中，解决了平板集热系统流动阻力大，流量分布不均匀的问题，提高了集热器的效率因子，提升了能量的有效利用率。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种热管式平板集热器，具体包括外部框体、吸热板芯及透光玻璃，吸热板芯设置在外部框体的内部，透光玻璃设置在外部框体的上部；所述吸热板芯为整体热管型吸热板芯，其由冷流体通道管、传热管、吸热膜、汇流管及回流管组成；所述冷流体通道管包括内管、外管及堵板，堵板焊接在内管与外管之间；所述传热管、吸热膜、汇流管、回流管及外管为铝材，所述传热管及回流管平行焊接在外管与汇流管之间形成管道组件，所述吸热膜焊接在管道组件上；冷却介质通过内管的下端向上端传输，相变介质充装在管道组件。

在一些实施例中，所述吸热膜为整体式蓝钛膜铝板，其焊接在传热管及回流管的一侧。

在一些实施例中，所述内管为铜管，所述传热管、汇流管、回流管及外管为铝管。

在一些实施例中，所述冷流体通道管与汇流管相互平行设置，所述传热管及回流管与流体通道管垂直焊接。

本发明有益效果：

本发明提供的一种热管式平板集热器，其结构合理，利用蒸发冷凝的相变传热原理，将热量以“近零热阻”的方式传递到冷却介质中，解决了平板集热系统流动阻力大，流量分布不均匀的问题，提高了集热器的效率因子，提升了能量的有效利用率。具体优点如下：

(1)选择采用铝管作为传热管，重量轻，价格低；