[發明專利]真空平板太陽能集熱器及所用單體吸熱器

無效

• 申請號: 201310062557.3
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103090556A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王相民;周廣彥;劉希杰
• 申請（專利權）人: 山東力諾新材料有限公司
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/24;F24J2/46
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

技術領域

本發明涉及一種真空平板太陽能集熱器，以及所使用的單體吸熱器。

背景技術

平板太陽能集熱器是一種吸收太陽輻射能量并向工質傳遞熱量的裝置，它是一種特殊的熱交換器，集熱器中的工質與遠距離的太陽進行熱交換。平板太陽能集熱器一般是由框型殼體、設置在框型殼體上的透明蓋板、位于框型殼體內的吸熱板芯、保溫材料及有關零部件組成。在加接循環管道，保溫水箱后，即成為能吸收太陽輻射熱，使水溫升高。

平板太陽能集熱器的基本工作原理十分簡單。概括地說，陽光透過透明蓋板照射到表面涂有吸收層的吸熱體上，其中大部分太陽輻射能為吸收體所吸收，轉變為熱能，并傳向流體通道中的工質。這樣，從集熱器底部入口的冷工質，在流體通道中被太陽能所加熱，溫度逐漸升高，加熱后的熱工質，帶著有用的熱能從集熱器的上端出口，蓄入貯水箱中待用，即為有用能量收益。與此同時，由于吸熱體溫度升高，通過透明蓋板和外殼向環境散失熱量，構成平板太陽集熱器的各種熱損失。

平板型集熱器已廣泛應用于生活用水加熱、游泳池加熱、工業用水加熱、建筑物采暖與空調等諸多領域。平板集熱器一般采用吸收率較高的選擇性吸收涂層或黑鉻等，但由于沒有真空結構，空氣對流和傳導熱損失大，且僅采用保溫材料保溫，材料易吸潮，性能并不理想，導致了熱損失較大，且溫度越高，較普通真空管式集熱器的性能下降越明顯。

國內外現有太陽能集熱器多為真空管式，在相同的集熱器總面積情況下，平板集熱器的吸熱體面積要比真空管集熱器的吸熱體面積大，由于真空管在集熱器內是間隔設置的，真空管的吸熱面積只占太陽能集熱器表面積的0.5~0.6左右，由于真空管的吸熱面積較小，導致在低溫段太陽能集熱器的熱效率比平板集熱器低。

而平板太陽能集熱器的吸熱體多是吸熱板，吸熱板是平板太陽能集熱器內吸收太陽輻射能并向傳熱工質傳遞熱量的部件，其基本上是平板形狀。

在平板形狀的吸熱板上，通常都布置有排管和集管。排管是指吸熱板縱向排列并構成流體通道的部件；集管是指吸熱板上下兩端橫向連接若干根排管并構成流體通道的部件。按吸熱板的結構不同可分類為：管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圓管式和熱管式。無論哪種結構的吸熱板其最終都會拼接成板，再配合其他的平板太陽能集熱器的部件在吸熱板的法向是完全封閉的，風阻比較大，對平板太陽能熱機器的安裝結構提出了更高的要求。

至于前述的熱管，也可以成為集熱管，在一些應用中采用真空集熱管的平板太陽能集熱器也已存在，但受限于平板太陽能集熱器的結構特點，普通真空管集熱器上集熱管間的間隙也通過整體的蓋板封閉。

從以上內容可知，受限于當前平板太陽能集熱器的結構特點，當前的平板太陽能集熱器的風阻比較大。

發明內容

本發明克服第一層面的技術問題是降低真空平板太陽能集熱器的風阻，從而提示一種真空平板太陽能集熱器及所用單體吸熱器。

本發明采用以下技術方案：

一種真空平板太陽能集熱器，包括矩形的框體和安裝在該框體內給定數量的平板真空管，以及相應的聯集管路和配管，給定數量的所述平板真空管均分成多組，每組形成一個單體吸熱器，相鄰單體吸熱器間留有過風間隙。

從以上方案可以看出，依據本發明，不再采用普通平板太陽能集熱器在平板板面方向完全封閉的結構，而采用若干單體的戲熱器替換原有的整體的吸熱器，相鄰的單體吸熱器之間留有過風間隙，從而有效地降低平板太陽能集熱器的風阻。另一方面，這種結構看似顯著提高了平板集熱器的制作成本，其實可以理解的是，當前存在真空管集熱管式的平板太陽能集熱器，其也含有單體的真空管集熱管，整體的制作成本也很高，如果產業化單體吸熱器，就能夠有效降低成本。

上述真空平板太陽能集熱器，所述單體吸熱器的橫截面為等腰梯形，相鄰單體吸熱器互補配置，且相鄰兩腰肩形成的夾縫為所述過風間隙；

相應地，互補配置的一對單體吸熱器的吸熱板芯上方為含有真空夾層的罩玻璃管，下側貼裝有流道。

上述真空平板太陽能集熱器，吸熱板芯介于中位線與大底之間。

上述真空平板太陽能集熱器，吸熱板芯位于靠近大底的距離∈[1/4h，1/3h]，其中h為所述等腰梯形的高。

上述真空平板太陽能集熱器，所述吸熱板芯的向陽面設有吸收涂層，而在單體吸熱器下底內側設有減反層。

上述真空平板太陽能集熱器，每個單體吸熱器配置有一支平板真空管。

上述真空平板太陽能集熱器，所述等腰梯形的內角中的銳角∈[45°，80°]。