[發明專利]建筑幕墻式太陽能平板集熱器

有效

• 申請號: 201210501966.4
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102943548A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 陶國良
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: E04D13/18
• 分類號: E04D13/18;E04B2/88;F24J2/05;F24J2/20;F24J2/46;F24J2/48
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技術領域

本發明涉及太陽能光熱利用領域，尤其涉及一種建筑幕墻式太陽能平板集熱器。

背景技術

隨著新能源技術的開發與應用日益重視，尤其是建筑保溫與高效太陽能光熱結合技術的開發越來越受到世界各國的關注，其核心技術即是高效太陽能集熱器的設計。

太陽能集熱器從外形結構來分目前主要有兩類，一類是管式太陽能集熱器，主要以提供低溫熱水，一類是平板式太陽能集熱器，也是屬于低溫光熱轉換系統，這些集熱器主要安裝在建筑屋面或陽臺等地方，以提供熱水為主要目的。如專利CN101726129A“一種建筑一體化高效平板集熱器芯板”，設計人字型波紋槽流體通道，使流體形成紊流，提高傳熱效率，可安裝在屋頂或懸掛于墻面；專利CN101070999A“塑料平板集熱器”，采用塑料外框、塑料集熱管、透明塑料蓋板等，具有質量輕等特點；專利CN101319821A“建筑平板形分體掛壁真空太陽能超導集熱裝置”，設計帶自動分液器的平板集熱器等，其平板集熱器內布置U形集熱管；專利CN102620452A“封閉式流道平板太陽能集熱器板芯”，設計了由若干根真空保溫套管相連的真空保溫換熱裝置，可有效防止傳熱介質的泄露；專利CN101839557A“一體式太陽能平板集熱器”，將若干根管式集熱管安裝在有機保溫材料內，上面覆蓋透明蓋板；專利CN102313390A“平板集熱器導熱板”，設計了與熱交換管相匹配的弧形導熱板，提高了太陽能利用效率。

目前太陽能集熱器的不足主要有以下幾個方面：其一，熱交換部分大都采用真空集熱管，由于真空管之間的間距較大，太陽能有效利用不足，盡管有的設置導熱板或導熱翅板；其二，集熱器大都為單獨使用，由于集熱面積有限，傳熱介質溫度屬于低溫，達不到光熱中溫要求，限制了應用領域；其三，集熱器僅作為提供低溫熱裝置，不能作為建筑保溫、隔音、裝飾等使用，功能單一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了解決現有技術中真空管之間的間距較大，集熱器大都為單獨使用，功能單一，傳熱介質容易泄露等技術問題，本發明提供一種建筑幕墻式太陽能平板集熱器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種建筑幕墻式太陽能平板集熱器，包括整體式熱交換芯板和用于支撐熱交換芯板的平板集熱器框架，熱交換芯板設置在平板集熱器框架的內部，所述的熱交換芯板上方安裝有透光鋼化玻璃，透光鋼化玻璃和熱交換芯板之間具有真空室，所述的熱交換芯板具有熱交換介質空腔，所述的平板集熱器框架的側壁上安裝有與熱交換介質空腔相連通的介質進口管和介質出口管，所述的平板集熱器框架的內部、熱交換芯板的下方有阻燃保溫填料。

為了解決現有技術中真空管之間的間距較大，傳熱介質容易泄露技術問題，所述整體式熱交換芯板包括芯板、下芯板以及多個相互平行的分割芯板，分割芯板將所述的相互平行的上、下芯板之間分割成多個并排的矩形流道，所述的上芯板的形狀與平板集熱器框架上表面的開口相配合，且高度一致，所述的透光鋼化玻璃封裝在上芯板上；所述的多個并排矩形流道的兩端分別連通有與分割芯板垂直的介質進入通道和介質排出通道，所述的介質進入通道和介質排出通道與下芯板一體結構，所述的介質進入通道與介質進口管連通，所述的介質排出通道與介質出口管連通。

為了提高密封性，所述的上芯板的外邊緣均向上延伸有擋板，所述的透光鋼化玻璃安裝在擋板內；所述的透光鋼化玻璃與上芯板之間周邊通過密封膠圈密封、其內部形成的空腔為真空室，所述的透光鋼化玻璃與擋板之間還壓入有密封框。

為了減少透光鋼化玻璃在負壓下的形變，所述的真空室中還設置有多個用于支撐透光鋼化玻璃的支撐柱。

為了提高熱交換芯板的穩固性，所述的平板集熱器框架內還設置有用于支撐熱交換芯板的支撐塊。

為了提高光透率，所述的透光鋼化玻璃為高透光鋼化玻璃，且兩面涂覆減反膜涂層。

為了提高吸熱效果，所述的整體式熱交換芯板為不銹鋼整體式熱交換芯板，其光照表面涂覆有吸熱涂層。

本發明的有益效果是，本發明的建筑幕墻式太陽能平板集熱器本特別適合于建筑外墻保溫、隔音和太陽能供熱、制冷等一體化系統，其中集熱器的熱交換芯板為非管式排列結構，而是多流道整體式熱交換芯板，有效防止換熱介質泄露，熱交換效率高。若干個集熱器可以串聯或并聯組合，實現太陽能光熱轉換中溫要求；集熱器設計有真空絕緣層和保溫層，保溫層采用耐溫阻燃材料，可以作為建筑外墻保溫裝飾板使用，而且安裝方便，使用壽命長等優點。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明最優實施例的結構示意圖。