[實用新型]一種微尺度通道太陽能集熱器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220694795.7
• 申請日: 2012-12-15
• 公開（公告）號: CN202993590U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 鄧先和;王娜;張青
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: F24J2/20
• 分類號: F24J2/20;F24J2/46
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領域

本實用新型涉及太陽能集熱器，特別涉及一種微尺度通道太陽能集熱器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的太陽能集熱器技術(shù)有多種，例如管式與板式太陽能集熱器等，目前的太陽能集熱器采用的流道尺寸一般都比較大（5mm以上），水的體積熱容大，加熱速度慢，要使水達到預期的水溫需要較長的時間，使用不夠方便，而且加熱面一般采用的是平直的光滑表面，使得流體的速度場與溫度場交角為90°，傳熱場協(xié)同的促進作用基本為零，流體的運動對傳熱的促進作用很弱，流體的傳熱膜系數(shù)較低，傳熱速率低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點與不足，提供一種微尺度通道太陽能集熱器。

本實用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種微尺度通道太陽能集熱器，包括微尺度通道集熱板1、上部儲水槽2、出水管3、降液管4、下部連管5、補水管6，所述微尺度通道集熱板1分別與上部儲水槽2和下部連管5連接，所述降液管4分別與上部儲水槽2和補水管6連接，所述微尺度通道集熱板1、上部儲水槽2、降液管4、補水管6及下部連管5構(gòu)成閉路循環(huán)流道，所述出水管3與上部儲水槽2連接，所述補水管6與下部連管5連接。

所述微尺度通道集熱板1包括微尺度結(jié)構(gòu)流體通道、透明玻璃板1f、絕熱板1g，所述微尺度結(jié)構(gòu)流體通道由相互平行的底板1a與受熱面1b及位于微尺度結(jié)構(gòu)流體通道兩側(cè)的密封條1c構(gòu)成，底板1a與受熱面1b的板面間距為0.5~2.5mm；

所述透明玻璃板1f通過墊片邊框1d與受熱面1b固定，所述絕熱板固定在底板一側(cè)。

所述底板1a采用平直板面，厚度0.5~3mm，材料為不銹鋼或銅；

所述受熱面1b采用周期性的凹凸粗糙肋面結(jié)構(gòu)，厚度0.5~1.5mm，材料為不銹鋼或銅。

所述周期性的凹凸粗糙肋面結(jié)構(gòu)為對稱的折線板面、非對稱的折線板面或正弦波曲線板面中的一種，所述凹凸肋間距為肋深的5倍～30倍，所述肋深為板面間距的1%～50%。

所述墊片邊框1d的材料是塑料或橡膠絕熱材料，所述墊片邊框的厚度10~30mm，寬度5~15mm，所述墊片邊框固定在透明玻璃板1f與受熱面1b之間，且固定時墊片邊框1d與受熱面1b平齊。

所述透明玻璃板1f的厚度為2~5mm；

所述絕熱板1g為泡沫塑料，厚度10~20mm，固定時與底板1a平齊。

所述上部儲水槽2是圓柱形容器，材料為不銹鋼或銅；

所述圓柱形容器的筒體厚度0.5~2mm，直徑在20~150mm；

所述圓柱形容器側(cè)面開有0.5~2.5mm縱向矩形細縫切口，與微尺度通道集熱板1的上部連接；

所述圓柱形容器外部采用保溫層絕熱。

所述下部連管5是圓柱形連管，材料為不銹鋼或銅，下部連管壁厚度0.5~2mm，直徑在10~30mm；

所述圓柱形連管側(cè)面開有0.5~2.5mm縱向矩形細縫切口，與微尺度通道集熱板1的下部連接，外部采用保溫層絕熱。

所述微尺度通道集熱板1與水平面成30°~60°的傾角安裝，上部儲水槽2與下部連管5為水平安裝，所述降液管4垂直水平面安裝。

本實用新型具有的有益效果：

本實用新型的微尺度通道太陽能集熱器一方面可以大幅減少水的體積熱容，縮短水加熱至預期溫度所需要時間至原時間的1/5~1/2，另一方面采用了周期性凹凸粗糙肋面流道結(jié)構(gòu)，可有效縮小流體速度場與溫度場的交角，使其小于90°，促進與提高流體速度場與溫度場的傳熱協(xié)同作用，在自然對流的條件下，與光滑直板通道相比可大幅提高流體的對流傳熱系數(shù)100%以上，顯著提高集熱器的加熱速率。

附圖說明

圖1是一種微尺度通道太陽能集熱器的主視圖；

圖2是圖1中受熱面為對稱折線板面主視圖；

圖3是圖2中受熱面為對稱折線板面?zhèn)纫晥D；

圖4是圖1中受熱面為非對稱折線板面主視圖；

圖5是圖2中受熱面為非對稱折線板面?zhèn)纫晥D；

圖6是圖1中受熱面為正弦波曲線板面主視圖；

圖7是圖4中受熱面為正弦波曲線板面?zhèn)纫晥D；

圖8是圖1中微尺度通道集熱板的主視圖；

圖9是圖1中微尺度通道集熱板的主視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例1