[發明專利]一種高溫高效平板集熱器

在審

• 申請號: 201710479125.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107238212A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 任高廷;任丕清
• 申請（專利權）人: 任高廷
• 主分類號: F24J2/04
• 分類號: F24J2/04;F24J2/48;F24J2/51
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本發明涉及集熱器，具體涉及一種高溫高效平板集熱器。

背景技術

太陽能是目前最為清潔環保、取用不盡的能源，是人類解決化石能源消耗，環境污染、溫室效應的較好的替代方案。現有的太陽能的利用方式，主要是通過對太陽能收集后進行發電、發熱，然后現有的太陽光收集裝置普遍存在收集率和利用率低的缺點。

傳統的平板集熱器由透明玻璃蓋板1、吸熱板2、流體傳熱排管3、保溫層4和外殼5幾部分組成，結構如圖1所示，太陽輻射穿透玻璃蓋板1后，透射在吸熱板2上，被吸熱板2吸收并轉換成熱能，然后將熱量傳遞給流過流體傳熱排管3的傳熱流體介質，使傳熱介質溫度升高，作為集熱器的有用能量輸出，輸入水箱加熱水箱中的水，在排管的底部設置外殼5和保溫層4。傳統結構的集熱器存在以下缺陷：（1）其中吸熱板一般采用銅板，排管使用鋁管，由于不同金屬之間存在電位差，易產生電位腐蝕，嚴重影響平板集熱器的壽命；（2）膜層大多采用陽極氧化著色，其熱吸收率低，發射率高，壽命一般在十年左右；（3）重量大，整體性差，安全性低。

為了解決現有平板集熱器存在的上述缺陷，本發明研發了一種高溫高效平板集熱器。

發明內容

本發明的目的是提供一種高溫高效平板集熱器。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高溫高效平板集熱器，由透明蓋板、集熱管和外殼板三部分組成；

所述的集熱管為藍膜、黑鎘或硅膜集熱管；

所述的外殼板的內層為弧形面的反光聚光保溫板材；

所述的集熱管固定在外殼板的弧形面的空間內，上面固定透明蓋板。

進一步地，所述的集熱管的表面是采用磁控濺射工藝將吸熱鍍膜藍膜、黑鎘、或硅膜直接噴涂。

所述的透明蓋板為玻璃蓋板。

所述的外殼板是以金屬板或金屬合金板為基板，金屬板的兩側依次涂覆鍍鋅層、EVA膠層、鋁箔層、高透光率納米材料層。

更進一步地，所述的金屬板為彩鋼板。

更進一步地，所述的金屬板為不銹鋼板。

本發明集熱管為藍膜、黑鎘或硅膜等各種鍍膜集熱管，采用磁控濺射工藝將吸熱鍍膜直接噴涂在集熱管表面，鍍膜層不僅是一種高吸收率涂層，而且可以在減少反射的同時將熱能存在吸收體的內部（低發射率）；此外集熱管可以避免使用板芯帶來的腐蝕影響，提高效率的同時大大提高了使用壽命，涂層產品定期按ISO/CD 12 952.2以及國際能源機構（IEA）Task 10的標準接受持久穩定性測試，結果如圖3所示。

本發明使用的外殼板表層涂覆高透光率納米層、高反光率鋁箔層、EVA膠層、鍍鋅層，將反光、快速散熱、隔熱、抗酸堿性能四大特點融為一體，起到保溫、防腐、隔熱的效果，能夠將太陽光反射，在可見波長0.38—0.765m范圍內其反射率可達85—95%，在紅外線光波長0.76—505m范圍內，反射率可達85—100%，保溫隔熱效果好，同時具有卓越的抗酸堿性能，用在腐蝕嚴重嚴寒酷暑的環境中壽命也可達20年以上。

本發明平板集熱器，太陽光透過玻璃蓋板后，由集熱管吸收熱量用于加熱集熱管內的吸熱介質，同時弧形的外殼板進一步將一部分太陽光聚集后反射到集熱管的背面，提高對太陽能的利用率，即外殼板不僅起到支撐并保護集熱管的機械作用，同時也起到保溫隔熱、聚光反光，提高太陽光利用率的作用；而鍍膜集熱光比傳統的排管其吸熱性能更高。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

（1）整體結構簡單，更加牢靠輕便，機械強度更高，成本與重量更小，易于生產、運輸、和安裝，安全性更高；

（2）集熱管為吸熱傳熱二合一集熱管，360°覆藍膜、黑鎘或硅膜等各種鍍膜集熱管，替代吸熱板芯和傳熱排管，吸熱傳熱性能更強，集熱管內介質溫度更高，能夠達到60℃—90（水）—200℃（油）；

（3）外殼板同時具有反光聚光、保溫隔熱、支撐保護作用，外殼板結構更強，整體性能更好，特殊保溫隔熱材料及特殊產品結構使散熱率大大降低，集熱效率更高；

（4）集熱系統采用間接加熱方式，徹底解決結垢問題，集熱系統管路內傳熱介質防凍，徹底解決防凍問題，全封閉系統，不易滋生細菌，水質更衛生；

（5）集熱管采用磁控濺射真空鍍膜技術，集熱器承壓0.6MPa以上，可以遠距離輸送熱量；

（6）使用壽命長，可達到30—50年，性價比優于普通平板集熱器。

附圖說明

圖1為傳統的平板集熱器的結構示意圖；

圖2為本發明高溫高效平板集熱器的結構示意圖；