專(zhuān)利名稱(chēng)：真空平板式太陽(yáng)能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬太陽(yáng)能集熱利用領(lǐng)域，特別是真空平板式太陽(yáng)能集熱器
背景技術(shù)：
現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱器主要有同心圓雙層真空玻璃管式集熱器，聚胺脂保溫平板式太 陽(yáng)能集熱器。雙層真空玻璃管式集熱器為內(nèi)外兩層同心圓柱玻璃管，內(nèi)層玻璃管涂鍍有對(duì) 光吸收換熱膜層以加熱工質(zhì)，如水。內(nèi)外層圓柱管間抽真空用以保溫，外層為高透光玻璃。 其優(yōu)缺點(diǎn)有①真空隔熱保溫效果好。②集熱管一般同時(shí)多支并列組裝使用，吸收光能的相 鄰兩內(nèi)管之間間距大，漏光率高；又因集熱管為圓柱形曲面，則太陽(yáng)能入射率低，致整體面 積內(nèi)光利用率低。③每支管與保溫水箱均需連接。連接部位多，熱傳導(dǎo)損失也較大。 管 內(nèi)一般不能承受高壓，主要用于生產(chǎn)低品質(zhì)熱的生活用水。⑤真空管式集熱器不易與建筑 實(shí)現(xiàn)一體化，綜合應(yīng)用成本高且不美觀。聚胺脂保溫平板式太陽(yáng)能集熱器由透光玻璃蓋板， 透明聚胺脂泡沫保溫層，集熱板，保溫背板依次排列及周邊密封的平面集熱盒體。其優(yōu)缺點(diǎn) 有①集熱效率較雙層玻璃真空管式高。②容易與建筑一體化。③便于大面積集中利用集 熱。④由于保溫層的保溫效果不理想，熱損失較雙層玻璃真空管高，在溫度低時(shí)易被凍堵， 因此不適宜在高諱度低溫地區(qū)使用。因此很大的限制了其利用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱器保溫與采光效率難以很好兼顧的難題，集合了真 空管式及平板式集熱器兩者的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種集熱效率高，保溫效果更好的真空平板式 太陽(yáng)能集熱器。 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的真空平板式太陽(yáng)能集熱 器，它由有一面為高透光玻璃組成的封閉式偏平盒體，盒體內(nèi)為真空腔室，盒體兩面板之間 有若干加強(qiáng)支撐及設(shè)有支撐通孔的光吸收換熱板組成。支撐透過(guò)光吸收換熱板上的孔置于 盒體兩面板之間，用于強(qiáng)化兩面板承受腔體抽真空后外界氣壓對(duì)面板形成的壓力。光吸收 換熱板不與盒的殼體、支撐直接接觸，只通過(guò)進(jìn)出總管與盒體連接及輔用極少數(shù)高熱阻材 料固定塊固定而懸置于真空腔室內(nèi)。此結(jié)構(gòu)有效切斷了熱傳遞三種途徑中空氣對(duì)流及接觸 熱傳導(dǎo)的兩條。另外通過(guò)對(duì)盒體內(nèi)壁涂鍍光反射膜層，對(duì)光吸收換熱板進(jìn)行熱低發(fā)射處理 來(lái)最大限度降低輻射的第三條熱損失途徑，從而實(shí)現(xiàn)真空平板式集熱器達(dá)到甚至超過(guò)真空 管式的保溫效果。光吸收換熱板由涂鍍有對(duì)光吸收膜層并設(shè)有為工質(zhì)傳熱循環(huán)管道的管板 結(jié)合體，工質(zhì)循環(huán)管道由進(jìn)出總管與外界連通，由管內(nèi)工質(zhì)攜帶熱量與外界進(jìn)行交換，實(shí)現(xiàn) 真空平板式太陽(yáng)能集熱器集熱的目的。 本發(fā)明采用多支撐真空平板式結(jié)構(gòu)，光吸收集熱板懸置于盒體真空內(nèi)腔。與現(xiàn)有 廣泛應(yīng)用的真空管式及平板式保溫集熱器相比，本發(fā)明集合了兩者的優(yōu)點(diǎn)①采光利用率 高，較管式的兩倍以上。②保溫效果更優(yōu)異懸置于真空腔內(nèi)的集熱板幾乎無(wú)熱傳導(dǎo)、熱對(duì) 流的熱損失，可以更好的應(yīng)用于高緯度、溫度低的地區(qū)。③便于與建筑一體化，提高對(duì)建筑面的利用，還可因真空盒體間的高熱阻更好的起到給建筑節(jié)能降耗的效益。④當(dāng)光吸收集熱板使用金屬材料時(shí)還可獲得普通太陽(yáng)能集熱器不能制取的高溫高壓熱工質(zhì)，高溫高壓的高品質(zhì)熱源可以用來(lái)發(fā)電、制冷、海水淡化及其它應(yīng)用領(lǐng)域，拓展了太陽(yáng)能集熱器在中高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。


圖1為發(fā)明圖2的A-A向剖視圖 圖2為發(fā)明的一種光吸收集熱板循環(huán)管并聯(lián)式集熱器實(shí)施例構(gòu)造圖 圖3為發(fā)明的一種光吸收集熱板循環(huán)管串聯(lián)式集熱器實(shí)施例構(gòu)造圖 圖4為發(fā)明的一種支撐與盒體背面板及邊框結(jié)合為一體的集熱器實(shí)施例構(gòu)造圖 圖中1.盒體，2.光吸收換熱板，3.真空腔室，4.支撐，5.固定塊，6.高透光玻璃，
7.進(jìn)出總管。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施情況。 由附圖可知本發(fā)明由有一面為高透光玻璃(6)組成的封閉式偏平盒體(l)，盒體(1)內(nèi)為真空腔室(3)，盒體(1)兩面板之間有若干加強(qiáng)支撐(4)及設(shè)有支撐通孔的光吸收換熱板(2)組成。支撐(4)透過(guò)光吸收換熱板(2)上的孔置于盒體(1)兩面板之間，用于強(qiáng)化兩面板以承受真空腔室(3)抽真空后外界氣壓對(duì)面板形成的壓力。光吸收換熱板(2)由涂鍍有對(duì)光吸收膜層并設(shè)有為工質(zhì)傳熱循環(huán)管道的管板結(jié)合體，由管內(nèi)工質(zhì)攜帶熱量由進(jìn)出總管(7)與外界進(jìn)行交換。 光吸收換熱板(2)不與盒體(1)、支撐(4)直接接觸，只通過(guò)進(jìn)出總管(7)與盒體(1)連接及輔用極少數(shù)高熱阻材料固定塊(5)固定而懸置于真空腔室(3)內(nèi)，從而有效避免了傳導(dǎo)與對(duì)流熱損失。同時(shí)盒體(1)內(nèi)壁涂鍍光反射膜層，光吸收換熱板(2)進(jìn)行熱低發(fā)射處理以最大限度降低輻射熱損失。由此有效切斷了熱傳遞的三條途徑，獲得了最佳保溫效果。 懸置于真空腔室(3)內(nèi)的光吸收換熱板(2)固定部位可以是盒體(1)內(nèi)壁，如圖l，也可以是加強(qiáng)支撐(4)周邊。當(dāng)利用加強(qiáng)支撐(4)固定時(shí)，應(yīng)考慮光吸收集熱板(2)熱脹冷縮影響支撐的穩(wěn)定性，此時(shí)可以采用浮動(dòng)方式連接固定。 光吸收換熱板(2)的工質(zhì)循環(huán)管道可制成并列式結(jié)構(gòu)，如圖2 ;也可制成串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，如圖3。多級(jí)串聯(lián)式結(jié)構(gòu)在安裝有智能控制閥的條件下有利于將工質(zhì)在一次循環(huán)中加熱到所需的溫度。 圖4是一種將支撐(4)與盒體(1)的背面板及邊框一次成型做成整體的構(gòu)造圖，其目的是便于集中成型及加工，更方便了后工序的安裝操作。 光吸收換熱板(2)可用玻璃、金屬及其它材料制作。用金屬材料制作時(shí)，一般用薄板與管料結(jié)合?？蓪迕孢M(jìn)行小的波浪形折皺，周邊進(jìn)行90度彎折，這樣不但可以提高板的強(qiáng)度，還可提高漫射光的利用率。 當(dāng)光吸收換熱板(2)利用熱管原理工作時(shí)，也可只設(shè)置一個(gè)伸出盒體(1)封閉的總管(7)工作。此時(shí)的總管(7)為熱管的冷凝端。
以上陳述了本發(fā)明的具體實(shí)施方法結(jié)構(gòu)原理，具體方式選用、參數(shù)細(xì)節(jié)應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用確定及優(yōu)化，如光吸收換熱板(2)結(jié)構(gòu)形式的選擇與安裝，支撐(4)布置的方式與數(shù)量，進(jìn)出總管(7)布置位置及數(shù)量，高熱阻材料的固定塊(5)布置位置與其形狀大小的選擇等。
權(quán)利要求
一種真空平板式太陽(yáng)能集熱器，它由有一面為高透光玻璃(6)組成的封閉式偏平盒體(1)，盒體(1)內(nèi)為真空腔室(3)，盒體(1)兩面板之間有若干加強(qiáng)支撐(4)及光吸收換熱板(2)組成，其特征在于光吸收換熱板(2)上設(shè)有供支撐穿過(guò)的通孔，支撐(4)透過(guò)光吸收換熱板(2)上的孔置于盒體(1)兩面板之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于光吸收換熱板(2) 是涂鍍有對(duì)光吸收膜層并設(shè)有為工質(zhì)傳熱循環(huán)管道的管板結(jié)合體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于傳熱循環(huán)管道在進(jìn) 出總管間以并列方式布置，也可以是串列方式布置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于光吸收換熱板(2) 不與盒體(D、支撐(4)直接接觸，只通過(guò)進(jìn)出總管(7)與盒體(1)連接及輔用極少數(shù)高熱 阻材料固定塊(5)固定而懸置于真空腔室(3)內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于高熱阻材料的固定 塊(5)固定部位可以是盒體(1)內(nèi)壁，也可以是加強(qiáng)支撐(4)周邊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于盒體(1)內(nèi)壁涂鍍 光反射膜層，光吸收換熱板(2)進(jìn)行熱低發(fā)射處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于支撐(4)與盒體(1) 的背板及邊框及可一次制造成型為整體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種真空平板式太陽(yáng)能集熱器，它由有一面為高透光玻璃組成的封閉式偏平盒體，盒體內(nèi)為真空腔室，盒體兩面板之間有若干加強(qiáng)支撐及設(shè)有支撐通孔的光吸收換熱板組成。支撐透過(guò)光吸收換熱板上的孔置于盒體兩面板之間。光吸收換熱板不與盒的腔體、支撐直接接觸，只通過(guò)進(jìn)出總管與盒體連接及輔用極少數(shù)高熱阻材料固定塊固定而懸置于真空腔室內(nèi)。這種采用多支撐真空平板式結(jié)構(gòu)，光吸收集熱板懸置于盒體真空腔室的方式，很好地綜合解決了現(xiàn)有集熱器保溫效果及采光效率難以兼顧的難題。便于與建筑一體化，并拓展了太陽(yáng)能集熱器在中高溫領(lǐng)域的應(yīng)用，可以用來(lái)發(fā)電、制冷、海水淡化及其它應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F24J2/20GK101737960SQ200810181510
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者俞祖文 申請(qǐng)人:俞祖文