[發明專利]太陽能集熱板芯及使用該集熱板芯的太陽能集熱器

無效

• 申請號: 200810049585.0
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN101261043A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 陳開碇;侯宗蘭;馬俊安;沙永玲
• 申請（專利權）人: 河南桑達能源環保有限公司
• 主分類號: F24J2/20
• 分類號: F24J2/20;F24J2/05;F24J2/48
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明涉及太陽能利用技術領域，尤其是一種太陽能集熱板芯及使用該集熱板芯的太陽能集熱器。

背景技術

就現有技術而言，真空管集熱器適用于中、高溫熱集熱，雖然具有高性能，但價格昂貴，且比較笨重，安裝、搬運不便。管板式集熱器適用于中、低溫集熱，價格較適中，一般使用較多，但其不足之處是集熱板芯一般是由銅鋁或銅鋁復合制成，價格仍然偏高，雖然黑表面的表面溫度很高，但由于集熱器的熱源黑表面直接暴露于環境中，因此其散熱損失相應較大，熱效率較低。并且，由于真空管集熱器、管板式集熱器所采用的材料多為金屬材料，而且形狀各異，與建筑本身很難融為一體，影響建筑的美觀度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱效率高、結構簡單的太陽能集熱板芯及使用該集熱板芯的太陽能集熱器。

本發明的技術方案是：一種太陽能集熱板芯，是由至少一個兩端開口的中空腔體結構構成，所述中空腔體結構包括設置于腔體迎光面的透光層、設置于腔體中或腔體背光面的吸熱層，所述吸熱層與透光層相對設置。

所述中空腔體結構是由相對設置的透光層和不透明的吸熱層以及連接于透光層和吸熱層之間的側板圍合而成；所述透光層為有機透明材料，所述吸熱層為黑色材料層或在透明板的內表面或外表面上涂抹顏料、磁控噴濺技術涂覆黑色材料或粘貼黑色膜而成的黑色層。

所述中空腔體結構是由外表的透光層和連接于透光層之間的側板圍合而成，吸熱層設置于透光層之間的中空腔體內部；所述透光層為有機透明材料，所述吸熱層為黑色材料層或在透明板的內表面或外表面上涂抹顏料、磁控噴濺技術涂覆黑色材料或粘貼黑色膜而成的黑色層。

所述透光層和吸熱層為平面板、弧形板、波浪形板或瓦楞形板。

所述透光層上開設有貫通中空腔體內外的透氣孔。

本發明的太陽能集熱器的技術方案是：該太陽能集熱器包括集熱板芯及分別設置于集熱板芯上下兩端的熱介質流出通道和熱介質流入通道，其特征在于：所述集熱板芯是由一個或一個以上的兩端開口的中空腔體結構結合而成，所述中空腔體結構是由設置于腔體外表的透光層以及設置于腔體中或腔體外表的吸熱層構成，所述吸熱層與透光層相對設置，所述集熱板芯的兩端開口分別與熱介質流出通道和熱介質流入通道連通。

所述中空腔體結構是由相對設置的透光層和不透明的吸熱層以及連接于透光層和吸熱層之間的側板圍合而成；所述透光層為有機透明材料，所述吸熱層為黑色材料層或在透明板的內表面或外表面上涂抹顏料、磁控噴濺技術涂覆黑色材料或粘貼黑色膜而成的黑色層。

所述中空腔體結構是由外表的透光層和連接于透光層之間的側板圍合而成，吸熱層設置于透光層之間的中空腔體內部；所述透光層為有機透明材料，所述吸熱層為黑色材料層或在透明板的內表面或外表面上涂抹顏料、磁控噴濺技術涂覆黑色材料或粘貼黑色膜而成的黑色層。

所述透光層和吸熱層為平面板、弧形板、波浪形板或瓦楞形板。

所述透光層上開設有貫通中空腔體內外的透氣孔。

本發明從集熱原理上和結構上提供了完全不同于傳統管板式太陽能集熱板芯的太陽能集熱板芯，這種集熱板芯包括中空腔體可供熱介質流動，并具有設置于迎光面的透光層和設置于中空腔體中或背光面上的吸熱層，光線通過透光層可抵達吸熱層，光在吸熱層上完成光熱轉換，使吸熱層變成熱源，熱源只有向水層這個唯一的傳熱通道，而吸熱層的散熱通道可被外設的隔熱保溫材料層和中空腔體內的水層所阻擋，其熱流很快為流動的熱介質帶走，而成為有效得熱，散熱損失極小，集熱效率高；另外，本發明的集熱板芯充水時，透光層及水層起到了增加透射減小反射的作用，太陽光能損失減小，水在這里充當了增透體、隔熱體、和載熱體，是一種高效合理的創意。本發明的結構十分簡單，整個板芯只有一個零件，制造容易，取材方便，成本低廉，性價比高，有利于推廣普及。

另外本發明的集熱板芯可采用有機塑料等成本較低、重量較輕的透明材料，從而代替了銅、鋁等貴金屬材料，因此成本低，承重要求小，可作為建筑物的窗戶、墻面或屋頂而與建筑物結合為整體。

另外，本發明可由自己選定的透明材料可以一次成型的拉出本發明所需要的中空腔體，然后在根據所要求的安裝位置來決定腔體長、寬尺寸。將集熱板芯的兩端連通固定進、出水管，最后安裝在背部有隔熱層的殼體中即可制作成太陽能集熱器。

附圖說明

圖1是本發明的集熱板芯實施例1的截面示意圖；

圖2是本發明的集熱板芯實施例2的截面示意圖；

圖3是本發明的集熱板芯實施例3的截面示意圖；