專利名稱：一種集熱板芯及采用該集熱板芯的平板型太陽能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于平板型太陽能集熱器的新型集熱板芯，以及采用該集熱板芯的平板型太陽能集熱器。
背景技術(shù)：
平板型太陽能集熱器由于成本低廉、性能穩(wěn)定、壽命長久、安全性佳、便于實現(xiàn)太陽能與建筑一體化設(shè)計等優(yōu)勢，逐漸得到市場的認可。但是傳統(tǒng)平板型太陽能集熱器所采用的集熱板芯均為吸熱膜層與排管分離式結(jié)構(gòu)，膜層材質(zhì)通常為O. 15mm一O. 2mm銅板或O. 3mm一O. 4mm招板,板材橫截面積過小,膜層橫向熱傳導熱損較大，膜層與排管采用焊接方式，使兩者結(jié)合為一體，焊縫有效焊接寬度為3-5mm，由于膜層與排管的有效熱熔面積有限，抑制了膜層光熱轉(zhuǎn)化的熱量向排管循環(huán)介質(zhì)的熱傳導。 傳統(tǒng)集熱板芯在焊接過程中，由于焊接應(yīng)力，膜層會呈現(xiàn)魚鱗狀起伏，在光線照射時，會在集熱器外觀上得以體現(xiàn)，影響平板型太陽能集熱器應(yīng)用外觀。另外傳統(tǒng)焊接エ藝需要大量的設(shè)備及場地投資，膜層與排管焊接所費エ時占到整個集熱器生產(chǎn)エ時總量的1/5，經(jīng)濟效益及生產(chǎn)效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，本發(fā)明的目的在于提供一種集熱性能優(yōu)，外形美觀度優(yōu)，生產(chǎn)效率優(yōu)的三優(yōu)集熱板芯，以及使用該集熱板芯的平板型太陽能集熱器。為解決背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種集熱板芯，用于平板型太陽能集熱器，包括板芯翅片與集管，所述板芯翅片的表面為膜層基材，在所述膜層基材表面上設(shè)置若干個凸起吸熱條，在所述膜層基材的一端設(shè)置排管，膜層基材與排管之間的空腔為介質(zhì)流道，所述排管的側(cè)邊設(shè)置魚卡，在所述膜層基材的迎光面上，制作高選擇性吸收涂層；在所述集管上沖壓焊接翻邊孔，所述翻邊孔的形狀與排管及膜層基材之間的空腔的形狀相對應(yīng)，所述板芯翅片通過排管與集管相連接。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述排管在橫截面上為閉合的U形結(jié)構(gòu)，排管內(nèi)設(shè)置導熱齒牙。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述膜層基材為鋁材質(zhì)，所述膜層基材與排管為連理設(shè)計，即兩者無需焊接，為一體化設(shè)計。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述膜層基材的迎光面通過電鍍黑鉻エ藝或者磁控濺射藍膜エ藝制作高選擇性吸收涂層。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述凸起吸熱條為5個。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所述集熱板芯為若干個板芯翅片無縫搭接而成，或者為鋁材質(zhì)整體拉制而成，所述膜層基材與集管為一體式設(shè)計，無需焊接エ藝。采用上述任一所述集熱板芯的平板型太陽能集熱器，包括集熱板芯、邊框、底板、玻璃蓋板，所述集熱板芯封裝于邊框、底板、玻璃蓋板所形成的空腔中，所述集熱板芯與玻璃蓋板之間為空氣夾層，集熱板芯與底板之間填充保溫材料，所述邊框與玻璃蓋板之間、以及邊框與底板之間采用密封材料密封，以保證太陽能集熱器的密閉性。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，所有外部結(jié)構(gòu)的結(jié)合均采用壓封エ藝，采用無鉚釘設(shè)計本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明的集熱板芯采用鋁型材拉制而成，其厚度為現(xiàn)用鋁板膜層的2-3倍，為現(xiàn)用銅板膜層的4-6倍，鋁的傳熱系數(shù)約為銅的1/2，根據(jù)傳熱學理論，板材傳熱性能與其傳熱向橫截面積以及傳熱系數(shù)成正比，因此可得出本發(fā)明的集熱板芯其膜層橫向傳熱性能為現(xiàn)有技術(shù)的2-3倍；同理，排管流道與膜層的接觸面積為現(xiàn)有技術(shù)的2倍，板芯整體的傳熱性能，在折算衰減后可達現(xiàn)有技術(shù)的3倍以上，且排管內(nèi)部設(shè)置導熱齒牙提高了 I倍換熱面積，大大提高集熱板芯以及平板型太陽能集熱器的太陽能光熱轉(zhuǎn)化性能。本發(fā)明的集熱板芯由于為鋁型材整體拉制而成，無需依從現(xiàn)有技術(shù)進行膜層與排管之間的焊接，因此無焊接應(yīng)力，集熱板芯膜層基材的迎光面平整光滑，外形美觀度高，易實現(xiàn)太陽能與建筑的一體化設(shè)計。同時由于取消膜層基材與排管之間的焊接，本發(fā)明采用連理設(shè)計，現(xiàn)有技術(shù)所需該エ藝流程段的場地投資、設(shè)備投資及耗費エ時均可取消，經(jīng)濟性能良好，生產(chǎn)效率大大提升。


圖I為本發(fā)明集熱板芯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明集熱板芯的板芯翅片截面圖。圖3為板芯翅片連接示意圖。圖4為板芯翅片連接的接縫放大圖。圖5為無縫搭接的板芯翅片示意圖。圖6為本發(fā)明平板型太陽能集熱器截面圖。圖7為整體拉制的板芯翅片示意圖。附圖標記I-集熱板芯，2-集管，3-板芯翅片，30ト膜層基材，302-排管，303-導熱齒牙，304-魚卡，305-凸起吸熱條，306-接縫，6-邊框，7-保溫材料，8-密封材料，9-底板，10-玻璃蓋板，11-空氣夾層。
具體實施例方式關(guān)于本發(fā)明的具體實施方式
，以下將結(jié)合附圖加以具體說明。實施例I :
請結(jié)合圖1-2，本發(fā)明所述的集熱板芯I包括板芯翅片3與集管2 ;板芯翅片3的表面為鋁材質(zhì)的膜層基材301與排管302，排管302與膜層基材301采用連理設(shè)計連接，兩者之間的空腔為介質(zhì)流道，膜層基材301上設(shè)置6個凸起吸熱條305，排管302上設(shè)置魚卡304，為鍍膜夾具預留卡槽；排管302在橫截面上為閉合U形結(jié)構(gòu)，排管302內(nèi)設(shè)置導熱齒牙303.在膜層基材301的迎光面上，制作高選擇性吸收涂層。在集管2上沖壓焊接U形翻邊孔，板芯翅片3通過排管4與集管2相連接。
圖3、4、5為本發(fā)明的2個板芯翅片的搭接方式。如圖1，本發(fā)明集熱板芯采用9個板芯翅片進行無縫搭接而成，如圖4所示為接縫306。根據(jù)太陽能光照資源狀況可調(diào)整排管間距D的大小，以700w/ m2光照強度為例，排管間距D選取94mm，排管間距D隨著太陽能光照強度的増大而減小，隨著太陽能光照強度的減小而増大。 根據(jù)排管間距D及排管4的形狀，在集管2上沖壓焊接翻邊孔。在特制焊接エ裝床上，采用鋁鋁藥芯氣焊進行焊接，制作集熱板芯I。如圖6所示，采用本發(fā)明所述集熱板芯的平板型太陽能集熱器，包括集熱板芯I、邊框6、底板9、玻璃蓋板10，集熱板芯I封裝于邊框6、底板9、玻璃蓋板10所形成的空腔中，集熱板芯I與玻璃蓋板10之間為空氣夾層11，集熱板芯I與底板9之間填充保溫材料7，邊框6與玻璃蓋板10之間、以及邊框6與底板9之間采用密封材料8密封。該制作過程，所有構(gòu)件連接均采用沖壓エ藝連接，無鉚釘設(shè)計，以保證太陽能集熱器的密閉性。實施例2
如圖7所示，本發(fā)明的集熱板芯為鋁材質(zhì)整體拉制而成，板芯翅片之間無接縫。
權(quán)利要求
1.一種集熱板芯，包括板芯翅片與集管，其特征在于所述板芯翅片的表面為膜層基材，在所述膜層基材表面上設(shè)置若干個凸起吸熱條，在所述膜層基材的一端設(shè)置排管，膜層基材與排管之間的空腔為介質(zhì)流道，所述排管的側(cè)邊設(shè)置魚卡，在所述膜層基材的迎光面上，制作高選擇性吸收涂層；在所述集管上沖壓焊接翻邊孔，所述翻邊孔的形狀與排管及膜層基材之間的空腔的形狀相對應(yīng)，所述板芯翅片通過排管與集管相連接。
2.如權(quán)利要求I所述的集熱板芯，其特征在于所述排管在橫截面上為閉合的U形結(jié)構(gòu)，排管內(nèi)設(shè)置導熱齒牙。
3.如權(quán)利要求I所述的集熱板芯，其特征在于所述膜層基材為鋁材質(zhì)，所述膜層基材與排管為連理設(shè)計。
4.如權(quán)利要求I所述的集熱板芯，其特征在于所述膜層基材的迎光面通過電鍍黑鉻エ藝或者磁控濺射藍膜エ藝制作高選擇性吸收涂層。
5.如權(quán)利要求I所述的集熱板芯，其特征在于所述凸起吸熱條為5個。
6.如權(quán)利要求I所述的集熱板芯，其特征在于所述集熱板芯為若干個板芯翅片無縫搭接而成，或者為鋁材質(zhì)整體拉制而成。
7.采用權(quán)利要求1-6任一所述集熱板芯的平板型太陽能集熱器，其特征在于包括集熱板芯、邊框、底板、玻璃蓋板，所述集熱板芯封裝于邊框、底板、玻璃蓋板所形成的空腔中，所述集熱板芯與玻璃蓋板之間為空氣夾層，集熱板芯與底板之間填充保溫材料，所述邊框與玻璃蓋板之間、以及邊框與底板之間采用密封材料密封。
8.如權(quán)利要求7所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于所有外部結(jié)構(gòu)的結(jié)合均采用壓封エ藝，采用無鉚釘設(shè)計。
全文摘要
本發(fā)明涉及的一種集熱板芯，用于平板型太陽能集熱器，包括板芯翅片與集管，所述板芯翅片的表面為膜層基材，在所述膜層基材表面上設(shè)置若干個凸起吸熱條，在所述膜層基材的一端設(shè)置排管，在所述集管上沖壓焊接翻邊孔，所述板芯翅片通過排管與集管相連接。采用該集熱板芯的平板型太陽能集熱器，包括集熱板芯、邊框、底板、玻璃蓋板，所述集熱板芯封裝于邊框、底板、玻璃蓋板所形成的空腔中，所述集熱板芯與玻璃蓋板之間為空氣夾層，集熱板芯與底板之間填充保溫材料，所述邊框與玻璃蓋板之間、以及邊框與底板之間采用密封材料密封。本發(fā)明集熱性能優(yōu)，外形美觀度優(yōu)，生產(chǎn)效率優(yōu)的三優(yōu)集熱板芯，以及使用該集熱板芯的平板型太陽能集熱器。
文檔編號F24J2/46GK102650473SQ20121013876
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者周淑軍, 周雄峰 申請人:上海哲能赫太陽能設(shè)備有限公司