[發明專利]一種高效集熱傳熱的平板太陽能板芯及其制備方法

在審

• 申請號: 201410329269.4
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN105241093A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 張運利;陸柯
• 申請（專利權）人: 北京帥鑫博朗科技發展有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能利用領域，尤其涉及一種高效集熱傳熱的平板太陽能板芯及其制備方法。

背景技術

隨著能源危機和環境污染問題的日益突出，世界各國對節能減排與環保認識的不斷加深，由其是近幾年我國大面積的出現霧霾，其對人們的生活、工作和對人體的傷害已經不容小覷，引起了國家領導人和相關部門以及社會各界人士的廣泛關注。如何擺脫現狀，解決人們最基本的呼吸問題，還一片藍天，這將是近期社會發展工作的重中之重。為達到節能減排目的的同時又不影響社會發展的正常運轉，人們都把目光投到了取之不盡用之不竭的綠色能源太陽能上。

太陽能集熱器依靠轉化太陽輻射而獲得熱量的集熱設備成為了太陽能利用的首選，但管式太陽能因為其不防凍，不抗壓，成本過高，易結垢，不利于建筑一體化等缺點始終困擾著用戶，阻礙其進一步發展。平板太陽能的出現成為了必然，效率高、防雹、抗壓、利于與建筑一體化等優點逐漸得到各大公共場所、大型集熱工程的青睞。但是普通的平板太陽能板芯是由S型蛇形銅管與吸熱藍膜焊接構成，增大熱接觸面積的同時，水垢、不防凍等缺點還是沒能克服，同時帶來焊點不牢固易漏水、吸熱藍膜在遇有水汽的情況下吸熱能力降低、一天內集熱的時間較短不能實現全天候等問題，這也成了平板太陽能發展的一個瓶頸。

發明內容

發明的目的：為了提供一種使用效果更好的高效集熱傳熱的平板太陽能板芯及其制備方法，具體目的見具體實施部分的多個實質技術效果。

為了達到如上目的，本發明采取如下技術方案：

方案一：

一種高效集熱傳熱的平板太陽能板芯，其特征在于，包含通過導熱膠粘合的集熱系統與換熱系統，所述集熱系統包含傳熱基礎板，所述傳熱基礎板內部包含一個以上的傳熱通道，所述一個以上的傳熱通道通過分布的加強筋隔離開來，所述傳熱通道內壁上包含毛細溝槽，所述集熱系統的一面或者兩面有集熱翅；所述換熱系統包含垂直于傳熱通道分布并位于傳熱通道端部的水流通道，所述水流通道下方為貼板，所述傳熱通道內部有傳熱介質。

本發明進一步技術方案在于，所述毛細溝槽為凸起的尖頂的條紋，不同條紋之間構成毛細通道。

本發明進一步技術方案在于，所述集熱翅為空心。

本發明進一步技術方案在于，所述水流通道內壁伸出一個以上的空心突起，所述空心突起伸入到傳熱通道的端部內部，即集熱系統包含凹陷，水流通道內壁伸出的突起能夠和凹陷契合。

本發明進一步技術方案在于，所述集熱系統整體外部包含吸熱涂層。

方案二：

一種高效集熱傳熱的平板太陽能板芯的制備方法，其特征在于，所述集熱體本體是通過鋁型材擠壓技術得到，在制作之初，先將集熱體本體的兩端各10cm長度范圍上，兩面或者單面的集熱翅采用線切割或者銑床加工切除，露出平整板面；通過冷擠壓的方式封口其中一端，采用抽真空灌裝法，在傳熱通道內灌入除氣純水、丙酮、乙醇等傳熱工質，然后采用加熱法，加熱排出傳熱通道內上部的空氣和多余的傳熱工質，使內部達到1.3X10^-1～1.3X10^-4KPa的負壓狀態，同樣采用冷擠壓的方式將上端封口，至此得到一體成型的集熱傳熱系統；所述為密封腔的傳熱通道內部底部形成傳熱工質液池，當熱量經吸熱翅傳導至傳熱通道內，傳熱通道內因是1.3X10^-1～1.3X10^-4KPa的負壓狀態，內部傳熱工質液池易汽化形成蒸汽，蒸汽迅速往上傳導至傳熱通道頂端，遇冷凝結成液體，沿著傳熱通道的四周內壁因重力重新回流至傳熱工質液池，至此循環往復，實現熱量的快速傳遞，該種熱傳遞方式，借助重力得以實現，因此熱量只能單向往上傳遞，不會逆向往下傳遞；將水流通道和集熱系統用導熱膠貼合，制作成如下結構的裝置，包含通過導熱膠粘合的集熱系統與換熱系統，所述集熱系統包含傳熱基礎板，所述傳熱基礎板內部包含一個以上的傳熱通道，所述一個以上的傳熱通道通過分布的加強筋隔離開來，所述傳熱通道內壁上包含毛細溝槽，所述集熱系統的一面或者兩面有集熱翅；所述換熱系統包含垂直于傳熱通道分布并位于傳熱通道端部的水流通道，所述水流通道下方為貼板，所述傳熱通道內部有傳熱介質。