[實用新型]具有百葉窗翅片換熱結構的高效平板太陽能空氣集熱器

有效

• 申請號: 201320311692.2
• 申請日: 2013-06-01
• 公開（公告）號: CN203349532U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 楊銘;胡廣良
• 申請（專利權）人: 廣東五星太陽能股份有限公司
• 主分類號: F24J2/22
• 分類號: F24J2/22;F24J2/30;F24J2/46
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李盛洪

技術領域

本實用新型涉及屬于太陽能熱利用及建筑節能技術領域，具體涉及一種利用太陽能加熱空氣的集熱裝置。

背景技術

我國北方大多數地區太陽能資源較為豐富，且北方地區氣候寒冷，太陽能作為一種清潔可再生能源，在北方地區供暖方面具有較大發展潛力。太陽能空氣集熱器作為一種加熱空氣的集熱裝置，具有價格低廉、運行管理維護操作簡便的特點，是一種經濟性較好的采暖設備。通常的平板型空氣集熱器，由于空氣的熱容較低，且空氣側熱阻較大，其集熱效率通常只有20%-30%左右(Yang?M,Wang?P,Yang?X,et?al.Experimental?analysis?on?thermal?performance?of?a?solar?air?collector?with?a?single?pass.Building?and?Environment2012;56:361-369；張東峰，陳曉峰.高效太陽能空氣集熱器的研究.太陽能學報，2009(01):61-63)。為此，相關研究人員開發了諸多形式的空氣集熱器結構來提高空氣集熱器的效率，因而當前空氣集熱器的相關專利很多，但真正實用、便于批量生產的較少，主要原因在于以下幾點：（1）相當多的太陽能空氣集熱器內部結構設計復雜（專利公開號：CN201724430U，一種組合葉片式孔板型太陽能空氣集熱器；專利公開號：CN201322459,一種單層波浪型孔板式平板太陽能空氣集熱器），相應集熱器結構的生產加工工藝繁瑣，不便于批量加工生產，限制了其產能和廣泛使用；（2）有些空氣集熱器由于其設計上的構造特殊（專利公開號:CN201909455U，移動式模塊化空氣集熱器；專利公開號:CN201909461U，一種帶菱形支撐導流板的太陽能空氣集熱器），使用的場合有限；（3）一些空氣集熱器設計的集熱效率得到一定幅度提高的同時，由于其內部流道結構造成集熱器的風阻阻力較大（專利公開號：CN201637169U，一種具有較高集熱效率的太陽能空氣集熱器；專利公開號：CN201138091，折流式雙效加熱太陽能空氣集熱裝置），導致與之匹配的風機需要提供的壓頭過大，也不便于實際工程應用推廣。

因此，開發低成本、高效、易于加工生產的平板型太陽能空氣集熱器，有助于推動太陽能熱利用市場的規模化發展，并在一定程度上實現節能減排效果。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種具有百葉窗翅片換熱結構的高效太陽能空氣集熱器，能有效提高太陽能的熱利用效率，同時易于加工、批量生產。

為實現上述目的，本實用新型技術方案如下：一種具有百葉窗翅片換熱結構的高效平板太陽能空氣集熱器，包括金屬框架,與金屬框架上部固定的玻璃蓋板,與金屬框架下部固定連接的保溫背板，裝設在所述保溫背板設有與金屬框架與玻璃蓋板和保溫背板圍成的密閉空間內的吸熱板，及與該密閉空間相連通的進風口和出風口，在所述吸熱板底面上沿著集熱器長度方向上按一定的間距布置并傾斜固定連接有百葉窗翅片換熱結構，該百葉窗翅片換熱結構沿著集熱器寬度方向的中心線分為第一百葉窗翅片換熱單元和第二百葉窗翅片換熱單元，所述第一百葉窗翅片換熱單元和第二百葉窗翅片換熱單元相對稱布置在吸熱板底面上，第一百葉窗翅片換熱單元與第二百葉窗翅片換熱單元傾角大小相同，且傾斜方向相反。

進一步地，在靠近進風口處設有復數個呈扇形分布的進口導流片，相鄰兩個進口導流片之間形成將空氣導入百葉窗翅片換熱結構的進口導流槽，在靠近出風口處設有復數個呈扇形分布的出口導流片，相鄰兩個出口導流片之間形成將空氣導出百葉窗翅片換熱結構的出口導流槽。

進一步地，所述百葉窗翅片換熱結構的第一百葉窗翅片換熱單元和第二百葉窗翅片換熱單元的開窗傾角為20°～30°,開窗間距為50～150mm，開窗長度為開窗間距的1/2～4/5，翅片間距為20～50mm，翅片高度為40～60mm。

進一步地，在位于所述玻璃蓋板與吸熱板之間并靠近出風口的金屬框架側面開設有一通氣孔。

進一步地，所所述的吸熱板和百葉窗翅片換熱結構的每一個百葉窗翅片均采用鋁合金薄板，所述第一百葉窗翅片換熱單元和第二百葉窗翅片換熱單元分別是由復數個百葉窗翅片陣列構成，每一個百葉窗翅片陣列的翅片形成間斷表面，空氣流動時在間斷表面產生邊界層擾流，增大吸熱板與流動空氣之間的換熱面積的同時，增強了流動空氣與翅片之間的邊界層擾流，從而強化空氣側與吸熱板之間的對流傳熱，每一個百葉窗翅片陣列與吸熱板焊接的接觸基部為狹長平直形，便于焊接。