[發明專利]一種低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器

在審

• 申請號: 201910009810.6
• 申請日: 2019-01-05
• 公開（公告）號: CN109579319A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 蘇萬振;馬斌;韓榮濤;蔡勇志
• 申請（專利權）人: 德州金亨新能源有限公司
• 主分類號: F24S10/50
• 分類號: F24S10/50;F24S10/40;F24S80/65;F24S80/70;F24S70/60;F24S40/57;F24S70/30
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本發明提供了種低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器，主要由邊框部件1、保溫結構2、板芯部件3、隔熱密封條4、蓋板部件5、壓條部件6、密封結構8、支撐棒9組成；通過多種措施，使平板型太陽能集熱器瞬時效率截距η₀不低于76%的條件下，集熱器的熱損系數降低50%以上，為高緯度、高寒地區的平板型太陽能熱水與采暖提供高效、可靠與經濟的產品，為太陽能制熱提供切實可行的產品解決方案。

技術領域

本發明涉及一種平板太陽能集熱器，尤其是一種低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器。

背景技術

平板型太陽能集熱器由于有效集熱面積大，外形尺寸變化靈活，與建筑結合能力強等優點在全球范圍內得到了迅速的發展與應用。隨著環保壓力的增大與清潔采暖概念的提出，為平板型太陽能集熱器提供了新的發展機遇；但是由于平板型太陽能集熱器熱損大的原因導致其無法應用到西藏、新疆、東三省等高寒高緯度地區的熱水或是采暖等項目，嚴重限制了其應用場合的擴展。現存市場上的平板型太陽能集熱器應用到高緯度、高寒地區的熱水、采暖或是三聯供等項目時，由于工作溫度與環境溫度的溫差大，導致集熱器工作時的歸一化溫差點增大，效率曲線后移，實際工作時的光熱轉換效率僅有20%~25%之間，難以滿足高寒、高緯度地區的熱水或是采暖的應用要求。

發明內容

本發明目的在于克服現有常規平板型太陽能集熱器熱損大的缺陷，為太陽能在高溫差環境下的應用提供一種切實可行的具有商業推廣價值的低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器，該集熱器較常規平板型太陽能集熱器的熱損系數降低50%以上，瞬時效率截距達到76%以上，即使工作在較高的歸一化溫差點時仍然可以保持50%以上的光熱轉換效率，使本發明低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器滿足高寒、高緯度地區的熱水與采暖應用需求，降低西藏、東三省等高寒、高緯度地區的太陽能熱水、采暖項目的工程造價、提高太陽能光熱項目的投資回報率。

所述一種低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器技術方案為：

一種低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器結構包括：外殼部件、保溫結構、板芯部件、蓋板部件、密封結構、壓條組成。

所述一種低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器的外殼部件由邊框與背板兩部分組成，邊框可以采用擠壓成型鋁合金邊框或是耐候高強塑料邊框，背板材質可選擇彩涂板、鍍鋁鋅板、鍍鋅板、壓花鋁板或是耐紫外線PVC板；邊框上留有安裝背板的卡槽，在邊框組裝之前將背板安裝與邊框上的卡槽內，然后通過壓力機將背板與邊框擠壓為一體。

所述一種低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器的保溫結構分為3層，分別為聚氨酯保溫層、復合材料保溫層、紅外反射隔熱層；聚氨酯保溫層采用恒溫恒壓聚氨酯發泡工藝一體發泡成型，底面厚度不低于25mm，側面厚度不低于20mm，用于減少通過集熱器邊框散失的熱量，降低集熱器的熱損系數U；復合材料保溫層采用不低于5mm的氣凝膠氈保溫材料或是厚度不低于3mm納米保溫隔熱涂料，防止平板型太陽能集熱器因長時間空曬或是悶曬而造成因集熱器溫度過高而對聚氨酯保溫層造成的損壞；紅外反射隔熱層材料為鏡面反射鋁箔紙、錫箔紙或是其對紅外線具有較高反射作用的材料，用于降低平板型太陽能集熱器的輻射散熱。

所述一種低熱損耐寒高效平板型太陽能集熱器的板芯部件由流道組件與吸熱板構成，流道材質為紫銅或是稀土合金管通過火焰釬焊焊接為柵形流道，流道組件與吸熱板通過激光焊接、高頻脈沖焊或是超聲波焊接工藝結合為管板式結構，激光焊接時要求流道組件與吸熱板之間的傳熱面積不低于30000mm2，用于保證吸熱板與流道之間的傳熱能力從而提高平板型太陽能集熱器的瞬時效率截距。