[實用新型]一種平板式太陽集熱器及吸熱板

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01233379.4
• 申請日: 2001-08-15
• 公開（公告）號: CN2498546Y
• 公開（公告）日: 2002-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊雄聲
• 申請（專利權(quán)）人: 楊雄聲
• 主分類號: F24J2/22
• 分類號: F24J2/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種收集太陽能的光熱轉(zhuǎn)換裝置，即一種平板式太陽集熱器和安裝在該集熱器內(nèi)的吸熱板。

目前在太陽能低溫?zé)崂弥校褂米顝V泛的裝置是太陽能熱水器系統(tǒng)中的平板式太陽集熱器，這種集熱器包括一個長方形邊框，一塊裝在邊框內(nèi)的吸熱板，以及固定在邊框上下端的玻璃蓋板和背板。其中，吸熱板是實現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換的核心部件，由形狀相同的條形金屬片和固定在該金屬片上的金屬排管，以及連通排管的上下水管組成。當(dāng)太陽輻射透過蓋板玻璃把吸熱板上的金屬片加熱時，金屬片把熱傳給排管，將管中的水加熱，然后再經(jīng)集水管和外循環(huán)管把熱水輸送到儲熱水箱備用。吸熱板在向排管傳熱的同時也會以對流和輻射方式向周圍溫度較低的環(huán)境空間散熱。要阻止這種散熱損失，集熱器必須有很好的保溫及密封性能，但現(xiàn)有平板式集熱器因結(jié)構(gòu)過于簡單，密封性差，尚不具備這種性能要求，集熱效率不足60％。因結(jié)構(gòu)密封性差，還使平板式集熱器受到結(jié)凍的威脅而無法在氣溫寒冷的天氣條件下工作，這也是平板式集熱器不宜在北方冬季使用的主要原因。如果將現(xiàn)有平板式集熱器做成真空結(jié)構(gòu)，消除造成熱損失的原因，既可大幅度提高集熱效率，改善集熱器的使用性能。目前存在的問題是，將集熱器內(nèi)部抽真空后，外界大氣與集熱器內(nèi)部真空空間的壓差會使玻璃蓋板產(chǎn)生應(yīng)力而破損。如何解決玻璃蓋板的破損問題，是現(xiàn)有平板式集熱器能否實現(xiàn)真空，從而改善使用性能的關(guān)健問題。專利文件CN87206219U和CN92212171.0分別對這一問題提出了不同的解決方案。這些方案的不足之處在于解決蓋板玻璃破損問題的同時，其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)影響了集熱器的主要性能，并且結(jié)構(gòu)設(shè)計也較復(fù)雜。

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題提供了一種可以對集熱器蓋板起到支撐作用的吸熱板，其目的在于通過該吸熱板的支撐功能解決平板式真空集熱器抽真后蓋板玻璃因壓差而破損問題。

本實用新型的另一個目的，是提供一種裝有上述吸熱板的平板式集熱器，其中包括平板式真空集熱器，該集熱器一方面由于吸熱板的作用而改善了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用性能，另一方面集熱器的其他組件又對吸熱板的功能起到支持和保證作用，集熱器整體性能進(jìn)一步提高。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：提供一種由形狀相同的復(fù)合拋物柱面組成的吸熱板。首先將構(gòu)成吸熱板的金屬片壓制成拋物柱面形狀，每條柱面都以排管為中線，兩側(cè)對稱且敝口朝上。再將位于拋物柱面底部的排管位置上移，使柱面底部改變形狀，分成兩個連接排管并且對稱的小拋物柱面。然后通過排管與集水管連通并焊接，把各拋物柱面等距排列固定在一起，使各相鄰拋物柱面的外側(cè)面相互靠接成“人”字形結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)頂部要貼合固定。這樣，由拋物柱面組成的吸熱板及制做完成。當(dāng)該吸熱板與其他相關(guān)部件配套組裝成集熱器后，吸熱板上的“人”字形結(jié)構(gòu)頂部與集熱器蓋板接觸，底部與集熱器背板接觸，形成上頂蓋板下靠背板的結(jié)構(gòu)特征，由此實現(xiàn)吸熱板對集熱器蓋板的支撐功能。為避免背板在承受壓力時產(chǎn)生彈性變形而影響吸熱板的支撐力，在背板下面安裝一個支撐框，該支撐框與集熱器邊框固定，起到對背板的穩(wěn)固作用，從而保證了吸熱板對于蓋板支撐功能的有效性。由拋物柱面構(gòu)成的吸熱板在收集太陽輻射時，充分利用拋物面聚光和反射光的特性，最大限度地適應(yīng)太陽投射角的變化，并且在各拋物柱面之間、各柱面與排管之間進(jìn)行熱傳導(dǎo)和熱輻射，從而增加了吸熱板對于太陽輻射熱量的總吸收，提高了集熱效率。

由于采用以上方案，本實用新型吸熱板所具有的支撐功能使集熱器蓋板玻璃在真空狀態(tài)下因壓差而破損的問題得以解決，吸熱板結(jié)構(gòu)采用多條拋物柱面組合形式，比表面積增大，集熱性能得到改善。顯而易見，本方案用于非真空集熱器中，同樣具有改善集熱性能，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的效果。

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，其中：

圖1是本實用新型提供的拋物柱面吸熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是采用本實用新型吸熱板的平板式真空集熱器橫截面示意圖；

圖3是折面型吸熱板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1拋物柱面??2排管??3集水管??4隔墊??5邊框

??????6蓋板??7背板??8支撐框