[發明專利]一種光伏板控制抽真空的平板集熱器

有效

• 申請號: 201410519092.4
• 申請日: 2014-10-07
• 公開（公告）號: CN104266370A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 董欣然;高峰
• 申請（專利權）人: 偉視幕墻（上海）有限公司
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/20;F24J2/46;F24J2/48;H02S40/44
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術領域

本發明涉及利用太陽能的集熱設備，具體為一種光伏板控制抽真空的太陽能平板集熱器。。

背景技術

太陽能是可以利用的可再生、可持續的綠色清潔能源。太陽能集熱器是組成各種太陽能熱利用系統的關鍵部件，因此，集熱器性能對太陽能系統收益影響特別顯著。平板型太陽能集熱器是太陽能集熱器中一種最基本的類型，其結構簡單、運行可靠、承壓能力強、吸熱面積大，是太陽能與建筑結合最佳選擇的集熱器類型之一。

平板型太陽能集熱器主要有吸熱板、透明蓋板、隔熱層和外殼等幾部分組成。工作時，太陽輻射穿過透明蓋板后，投射在吸熱板上，被吸熱板吸收并轉化成熱能，然后傳遞給吸熱板內的傳熱工質，使傳熱工質的溫度升高，作為集熱器的有用能量輸出；與此同時，溫度升高后的吸熱板不可避免的要通過傳導、對流和輻射等方式向四周散熱，成為集熱器的熱量損失。

為了提高太陽集熱器的效率，在采用優質選擇性吸收涂層材料和高透過率蓋板材料的基礎上，在保持最大限度地采集太陽能的同時盡可能減小其對流和輻射熱損，因此努力提高平板太陽能集熱器產品性能，研發高效平板太陽能集熱器成為關鍵。

發明內容

本發明的目的是解決現有平板太陽能集熱器存在太陽能利用率低以及對流、輻射造成熱損失等不足，提供一種光伏板控制抽真空的太陽能平板集熱器。

本發明提供的光伏板控制抽真空的平板集熱器，包括透明蓋板、底板、集熱部件和外框，所述的集熱部件為波形集熱室，該波形集熱室包括其上涂覆有吸熱膜的波形板和背面的鋁板，波形板和鋁板之間設置有支撐管，波形板和鋁板的上下兩端分別設置有上集水箱和下集水箱，上集水箱和下集水箱分別設置有進口管和出口管，波形板和鋁板的四周為密封的金屬封條構成波形集熱室（波形板的折彎邊部焊接在金屬封條的敞口端，同時，集水箱的背部同樣焊接在金屬封條的敞口處上下沿）；波形集熱室置于透明蓋板和底板之間，透明蓋板和底板的外周為密封的外框，整體形成真空集熱室，真空集熱室的上端連接光伏板，真空集熱室的外框上設有真空抽氣嘴，真空集熱室背面順次安裝有光伏控制器、真空泵和單向閥，光伏板通過光伏控制器連接真空泵，真空泵再通過單向閥連接真空集熱室外框上的真空抽氣嘴。光伏板與真空集熱室集成在一起，光伏控制器以及控制回路安裝在集熱器的背部，不僅具有將光伏產生的電能提供真空泵的使用，同時，還依據太陽光強度控制真空泵的運行，即太陽光照度達到發電要求，集熱箱正波形板上的吸熱膜吸收太陽能開始加熱傳熱工質，同時，真空泵開始工作，使集熱室處于強制真空隔熱的保溫狀態，反之，真空泵停止工作，集熱室處于自然真空的保溫狀態。真空泵為直流電驅動，通過與單向閥組成的抽真空回路，使集熱室在吸收太陽能處于工作狀態時，保持1.33×10^-5Pa的真空度。

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所述的波形集熱室的波形板與透明蓋板之間、以及背部的鋁板與底板之間分別設置有一組支撐條，支撐條的兩端嵌入波形集熱室的金屬封條上開設的槽口內。支撐條為耐高溫、隔熱及機械強度高的材質制成的筋條，支撐條和預埋在波形板與鋁板之間的支撐管正交，正交的交點為支撐受力點，形成300毫米×300毫米的正交網格狀的支撐結構，使真空集熱室能夠承受1.33×10^-5Pa的負壓，并保證玻璃蓋板及底板不變形。

所述的透明蓋板和底板通過釬焊封條與波形集熱室的金屬封條焊接成密封腔室，傳熱工質的進口管、出口管和抽氣嘴直接焊接在金屬封條的相應位置，并保持管道暢通。

所述的金屬封條為C型金屬管，敞口一側的上下沿與波形集熱室中的波形板和鋁板四周的邊部釬焊封裝，上下兩端面通過釬焊封條分別與透明蓋板和底板粘接在一起，C型管的弧線部分用以抵消熱應變產生的沖擊。C型金屬管金屬封條敞口處的兩側弧線段上開有抽氣孔，使C型金屬管內部與真空集熱室內腔相通，金屬封條的外側的中間位置開孔并焊接抽氣嘴，保證抽真空的暢通。

所述的波形集熱室的鋁板經兩邊折彎后與波形板的弧線折彎在一起并焊接封裝，上、下兩端分別與上集水箱和下集水箱焊接封裝成整體，波形板的外表面通過磁控濺射工藝涂覆吸熱膜，吸熱膜的吸收率大于0.95，發射率小于0.1，波形板及吸熱膜增加了太陽能的吸收面積。

所述的真空集熱室的外框為鋁型材制成，通過連角器組裝，底板壓緊在預裝好的密封條上，透明蓋板通過扣條壓緊，與真空集熱室的間隙處加裝保溫棉，扣條與透明蓋板裝配間隙施打密封膠。

所述的光伏板通過真空集熱室外框上的槽道直接由金屬件連接組裝。光伏控制器、真空泵、單向閥以及電氣管路則根據實際安裝空間而定。

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