專利名稱：平板式空氣太陽能集熱器及其吸熱板的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用太陽能的集熱器，特別是一種平板式空氣太陽能集熱器及其吸熱板的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
平板太陽能集熱器是一種吸收太陽輻射能量并向工質(zhì)傳遞熱量的一種熱交換器。目前平板太陽能集熱器主要是由吸熱板、殼體、透光保護板、保溫材料及有關(guān)零部件組成。吸熱板是平板太陽能集熱器內(nèi)吸收太陽輻射能并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的主要部件，由于目前吸熱板基本上是平板形狀，這樣一方面造成吸收太陽輻射能量的面積有限，另一方面在空氣作為傳遞熱量的工質(zhì)時，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本較高；第三、目前吸熱板對太陽輻射的吸收率在0. 9-0. 95之間，采用磁控濺射的方法制作選擇性涂層時，對太陽輻射的吸收率可達0. 93 0. 95，但隨著吸收率的提高，其發(fā)射率也隨之升高，如何解決吸收率與發(fā)射率之間的矛盾，成為提高平板太陽能集熱器吸收太陽輻射能的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可有效提高太陽輻射面積和對太陽輻射的吸收率的平板式空氣太陽能集熱器及其吸熱板的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種平板式空氣太陽能集熱器，包括邊框和順序安裝在邊框內(nèi)的透光保護板、吸熱板和保溫層，其特征在于吸熱板為波浪狀，在吸熱板的背面順序安裝有隔板、保溫層和后面板，隔板與波浪狀的吸熱板之間形成平行的三角狀空氣加熱腔，在波浪狀的吸熱板兩端裝有密封用擋板，在擋板上與三角狀空氣加熱腔的對應(yīng)處開有用于空氣進出的孔，兩擋板與對應(yīng)的邊框之間有空氣分配通道，在邊框上分別安裝有冷空氣進入管和熱空氣排出管，冷空氣進入管和熱空氣排出管與空氣分配通道相連通。上述吸熱板太陽能吸收涂層的表面粗造度Ra在12. 5—3. 2之間。平板式空氣太陽能集熱器中吸熱板的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟為
1)噴砂處理在吸熱板噴涂太陽能吸收涂層前，對其表面進行噴砂處理，使其表面粗造度Ra在4一8之間；
2)將噴砂處理后的平板狀吸熱板折成波浪狀；
3)噴涂太陽能吸收涂層對上述波浪狀吸熱板的表面進行太陽能吸收涂層的涂敷處理。上述噴砂處理是采用150— 320目的石英砂，每分鐘I一2立方米的速度對吸熱板需噴涂的表面進行噴砂處理。本發(fā)明主要是針對加熱工質(zhì)為空氣的平板太陽能集熱器的改進和提出了一種平板太陽能集熱器中吸熱板的生產(chǎn)方法。本發(fā)明具有以下特點1、可提高吸熱面積。將現(xiàn)有的吸熱板由平板式改為波浪狀，這樣在同樣面積的平板太陽能集熱器，可提高吸熱板的吸熱面積25%左右；2、結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)成本低、熱效率高。在波浪狀吸熱板的背面加裝了隔板，使吸熱板與隔板之間形成多個平行的空氣直接加熱通道，無需單獨安裝用于空氣流通的管路，減少了一次吸熱板與管路的熱交換損失，節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了熱效率；3、可有效提高平板太陽能集熱器的熱能轉(zhuǎn)換率。由于在吸熱板噴涂太陽能吸收涂層前，對吸熱板表面進行噴砂處理，通過噴砂處理后的吸熱板表面形成了具有較小間距和微小峰谷的不平度，這樣就增加了吸熱板表面的微觀吸熱面積，改變了目前人們普遍認為的吸熱板表面越光滑，也就是表面粗造度Ra越小，吸收太陽輻射能越好的誤區(qū)；這樣一方面提高了吸熱板本身的表面積，另一方面可使涂層對太陽輻射的吸收率可達0. 96以上，同時發(fā)射率也可降低，克服了現(xiàn)有技術(shù)認為吸熱板表面越光越好的技術(shù)偏見，使平板太陽能集熱器的熱能轉(zhuǎn)換率有效提聞。


附圖I為本發(fā)明主視圖的結(jié)構(gòu)示意 附圖2為本發(fā)明附圖I的A-A剖面 附圖3為本發(fā)明附圖I的B部的局部結(jié)構(gòu)放大示意 附圖4為本發(fā)明附圖2的C部的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實施例方式如圖1、2、3、4所示的平板式空氣太陽能集熱器，是由邊框2和順序安裝在邊框內(nèi)的透光保護板6、吸熱板3、保溫層9和后面板10組成，吸熱板的截面為波浪狀，在吸熱板的背面順序安裝有隔板8、保溫層9和后面板10，隔板與波浪狀的吸熱板之間形成平行的三角狀空氣加熱腔，在波浪狀的吸熱板兩端裝有密封用擋板1，在擋板上與三角狀空氣加熱腔的對應(yīng)處開有用于空氣進出的孔7，這樣吸熱板、隔板和密封用擋板就圍成了多個三角狀空氣加熱腔。在兩擋板與對應(yīng)的邊框之間有一定距離，兩擋板與邊框之間就形成了用于冷熱空氣分配通道11，在設(shè)有空氣分配通道的邊框上，分別安裝有冷空氣進入管4和熱空氣排出管5，冷空氣進入管和熱空氣排出管與空氣分配通道相連通。 使用時冷空氣通過冷空氣進入管4進入到空氣分配通道11內(nèi)，通過隔板8上的用于空氣進出的孔7分配進入由吸熱板、隔板圍成的三角狀空氣加熱腔內(nèi)進行加熱，被加熱的空氣由另一端的隔板上的孔進入到空氣分配通道內(nèi)，然后由熱空氣排出管5排出輸送到用戶。上述吸熱板3的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟為
1)噴砂處理在吸熱板噴涂太陽能吸收涂層前，對其表面進行噴砂處理，使其表面粗造度Ra在12. 5 — 3. 2之間；
2)將噴砂處理后的平板狀吸熱板折成波浪狀；
3)噴涂太陽能吸收涂層對上述波浪狀吸熱板的表面進行太陽能吸收涂層的涂敷處理。上述噴砂處理后的吸熱板采用現(xiàn)有的噴涂太陽能吸收涂層的技術(shù)進行太陽能吸收涂層的處理和噴涂。表面粗造度Ra的大小與石英砂的粒度和噴砂速度有關(guān)，英砂的粒度和噴砂速度大，其表面粗造度Ra就大，反之就小。
表面粗造度Ra的大小還取決于使用環(huán)境和表面噴涂太陽能吸收涂層的工藝。當表面噴涂非選擇性吸收涂層時，如黑板漆，由于涂層較厚，就需要大的表面粗造度Ra，如Ra為12. 5，這時可采用150目的石英砂，每分鐘2立方米的速度對吸熱板需噴涂的表面進行噴砂處理，這樣在噴涂黑板漆后，噴涂表面也能形成較大的表面粗造度。當采用選擇性吸收涂層時，由于涂層較薄，如黑鎳涂層，這時可采用200目的石英砂，每分鐘I. 5立方米的速度對吸熱板需噴涂的表面進行噴砂處理，這樣在噴涂后，噴涂表面也能形成Ra為6. 3左右的表面粗造度。當采用電化學(xué)表面轉(zhuǎn)化涂層時，這時可采用320目的石英砂，每分鐘I立方米的速度對吸熱板需噴涂的表面進行噴砂處理，這樣在噴涂后，噴涂表面也能形成Ra為3. 2左右的表面粗造度。對于北方日照時間長的地區(qū)，表面粗造度Ra可選擇較小值，反之在南方則選擇較大值。 噴砂處理的目的是在同樣面積的吸熱板基礎(chǔ)上，增加對太陽輻射的吸收面積和吸收率，降低發(fā)射率。
權(quán)利要求
1.一種平板式空氣太陽能集熱器，包括邊框和順序安裝在邊框內(nèi)的透光保護板、吸熱板和保溫層，其特征在于吸熱板(3)為波浪狀，在吸熱板的背面順序安裝有隔板(8)、保溫層(9)和后面板(10)，隔板與波浪狀的吸熱板之間形成平行的三角狀空氣加熱腔，在波浪狀的吸熱板兩端裝有密封用擋板(I )，在擋板上與三角狀空氣加熱腔的對應(yīng)處開有用于空氣進出的孔(7)，兩擋板與對應(yīng)的邊框之間有空氣分配通道(11)，在邊框上分別安裝有冷空氣進入管(4)和熱空氣排出管(5)，冷空氣進入管和熱空氣排出管與空氣分配通道相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板式空氣太陽能集熱器，其特征在于上述吸熱板(3)太陽能吸收涂層的表面粗造度Ra在12. 5—3. 2之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的平板式空氣太陽能集熱器中吸熱板的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟為 1)噴砂處理在吸熱板噴涂太陽能吸收涂層前，對其表面進行噴砂處理，使其表面粗造度Ra在12. 5 — 3. 2之間； 2)將噴砂處理后的平板狀吸熱板折成波浪狀； 3)噴涂太陽能吸收涂層對上述波浪狀吸熱板的表面進行太陽能吸收涂層的涂敷處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平板式空氣太陽能集熱器中吸熱板的生產(chǎn)方法，其特征在于上述噴砂處理是采用150— 320目的石英砂，每分鐘I一2立方米的速度對吸熱板需噴涂的表面進行噴砂處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用太陽能的集熱器，特別是一種平板式空氣太陽能集熱器及其吸熱板的生產(chǎn)方法。該集熱器包括邊框和順序安裝在邊框內(nèi)的透明蓋板、吸熱板和保溫層，其特征在于吸熱板為波浪狀，在吸熱板的背面順序安裝有隔板、保溫層和后面板，在波浪狀的吸熱板兩端裝有密封用擋板，在擋板上開有用于空氣進出的孔，兩擋板與對應(yīng)的邊框之間有一定距離，形成空氣分配通道，在邊框上分別安裝有冷空氣進入管和熱空氣排出管，冷空氣進入管和熱空氣排出管與空氣分配通道相連通。吸熱板的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟為噴砂處理、噴涂太陽能吸收涂層。本發(fā)明具吸熱面積大、結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)成本低、熱效率高，可有效提高平板太陽能集熱器的熱能轉(zhuǎn)換率等特點。
文檔編號F24J2/46GK102628615SQ20121011420
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者張孝德, 王學(xué)峰, 王超, 趙寶山, 陳廷敏 申請人:寧夏銀晨太陽能科技有限公司