一種適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能熱利用技術領域，尤其是一種適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器。
【背景技術】
[0002]太陽能，是一種輻射能，不帶任何化學物質，是最潔凈，最可靠的巨大能源寶庫。雖然輻射到地球表面的能量，只有它的22億分之一，但也相當于全世界目前發(fā)電總量的八萬倍。太陽能作為可再生能源中最重要的基本能源，是指太陽能的直接轉化和利用。通過轉換裝置把太陽輻射能轉換成熱能利用的屬于太陽能熱利用技術，目前利用熱能的技術集成了太陽能光伏發(fā)電、太陽能供熱/熱水、太陽能制冷空調、太陽能通風降溫、可控自然采光等新技術；我國的太陽能集熱技術已逐步走向成熟。
[0003]平板太陽能集熱器是太陽能低溫熱利用的基本部件，也一直是世界太陽能市場的主導產品。平板型集熱器已廣泛應用于生活用水加熱、游泳池加熱、工業(yè)用水加熱、建筑物采暖與空調等諸多領域。用平板太陽能集熱器部件組成的熱水器即平板太陽能熱水器。如圖1所示，目前平板太陽能集熱器主要由高透安全玻璃1、集熱銅管2、集熱翅片3、電鍍鋁外殼4、保溫層5構成，概括地說，陽光透過透明蓋板照射到表面涂有吸收層的吸熱體上，其中大部分太陽輻射能為吸收體所吸收，轉變?yōu)闊崮?，并傳向流體通道中的工質。這樣，從集熱器底部入口的冷工質，在流體通道中被太陽能所加熱，溫度逐漸升高，加熱后的熱工質，帶著有用的熱能從集熱器的上端出口，蓄入貯水箱中待用，即為有用能量收益?，F有技術的不足:
[0004](1)低溫效率高，高溫低效率低，隨著集熱器極熱溫度的升高，集熱器的效率將銳減，特別是高溫區(qū)域差別越明顯，當溫度達到80以上時，集熱器的熱效率僅有10?20% ;
[0005](2)熱損失大，由于吸熱體溫度升高，通過透明蓋板和外殼向環(huán)境散失熱量，構成平板太陽集熱器的各種熱損失。
[0006](3)隔熱層多采用玻璃棉或巖棉保溫系數最低為0.030.03ff/m.K，保溫層厚度一般為30-50mm，保溫效果一般，為保證使用效果，對室外環(huán)境溫度多有要求，不適用于高寒地區(qū)。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器。
[0008]本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
[0009]—種適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器，包括凹槽式電鍍鋁外殼，在電鍍鋁外殼內鋪設有保溫層，在保溫層上鋪設有集熱銅管，在集熱銅管的上部安裝有集熱翅片，在集熱翅片上方的凹槽式電鍍鋁外殼開口處安裝由上層高透玻璃板、內層高透玻璃板及四周側壁構成的雙層玻璃板真空腔體。
[0010]而且，所述保溫層采用雙層結構，靠近外殼內壁的下層為20mm的酚醛泡沫保溫層，酚醛泡沫保溫層上部為40mm的玻璃棉保溫層，集熱翅片四周的殼體側壁上鋪設40mm的側壁玻璃棉保溫層。
[0011]而且，在上層高透玻璃板的上下表面分別涂附有外層抗反射涂層及下層抗反射涂層，在內層高透玻璃板的上下表面分別涂附有低輻射吸收層及內抗反射涂層。
[0012]而且，所述內層高透玻璃板的厚度為上層高透玻璃板厚度的1/3-1/2。
[0013]而且，內層高透玻璃板與上層高透玻璃板之間真空層的厚度為之間。
[0014]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
[0015]1、本實用新型的太陽能平板集熱器極大的降低了太陽能平板集熱器的熱損失，采用雙層真空玻璃蓋板，在保證太陽能輻射吸收率的前提下，解決了上層玻璃蓋板的不保溫問題，特別是在高溫區(qū)域大大提高了集熱器的效率，相比傳統(tǒng)太陽能平板集熱器效率提高70%。
[0016]2、本實用新型采用新型的多層保溫措施，克服了單一保溫材料的缺點，結合不同保溫材料的技術優(yōu)勢使保溫效果更出色。
【附圖說明】
[0017]圖1是目前太陽能平板集熱器的結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型太陽能平板集熱器的結構示意圖；
[0019]圖3是本實用新型中雙層保溫層及側壁保溫層的結構示意圖；
[0020]圖4是上層高透玻璃板及內層高透玻璃板的放大結構示意圖；
[0021]圖5是本實用新型與傳統(tǒng)太陽能平板集熱器的集熱效率對比圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述，需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，不能以此作為對本實用新型保護的范圍的限定。
[0023]—種適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器，如圖2所示，包括凹槽式電鍍鋁外殼6，在電鍍鋁外殼內鋪設有凹槽式保溫層5，在保溫層的凹槽內鋪設有集熱銅管2，在集熱銅管的上部安裝有集熱翅片3，集熱翅片吸收太陽能熱量后將熱能傳遞給集熱銅管中的熱傳導介質，本實用新型的創(chuàng)新點是，在集熱翅片上方的凹槽式電鍍鋁外殼開口處安裝由上層高透玻璃板1、內層高透玻璃板4及四周側壁構成的雙層真空玻璃板腔體。
[0024]在本實用新型的具體實施中，如圖3所示，所述外殼內鋪設的保溫層采用雙層結構，靠近外殼內壁的下層為20mm的酚醛泡沫保溫層9，酚醛泡沫保溫層上部為40mm的玻璃棉保溫層8，集熱翅片四周的殼體側壁上鋪設40mm的側壁玻璃棉保溫層7，采用這種雙側保溫結構及側壁保溫結構使太陽能平板集熱器的保溫性能大大提高。
[0025]在本實用新型的具體實施中，如圖4所示，在上層高透玻璃板的上下表面分別涂附有外層抗反射涂層10及下層抗反射涂層11，在內層高透玻璃板的上下表面分別涂附有低輻射吸收層12及內抗反射涂層13，
[0026]在本實用新型的具體實施中，所述內層高透玻璃板的厚度為上層高透玻璃板厚度的1/3-1/2，內層高透玻璃板只是起到保證真空夾層的作用，不考慮外部受力情況，因此為了減輕產品的整體重量，降低成本，內層高透玻璃板的厚度遠低于上層高透玻璃板厚度，
[0027]在本實用新型的具體實施中，內層高透玻璃板與上層高透玻璃板之間真空層的厚度為之間，這一厚度的選定是在保溫前提下最大可能降低產品尺寸基礎上考慮的。
[0028]產品對比試驗
[0029]如圖5所示，對于傳統(tǒng)的太陽能平板集熱器來說，由于產品采用單層高透玻璃，當集熱器與環(huán)境溫差小于10度時，集熱效率較高，但當集熱器與環(huán)境溫差達到80度以上時，集熱效率幾乎為零，也就是說集熱與散熱達到了平衡，對于極寒地區(qū)經常出現的集熱器與環(huán)境溫差為60度的情況下，本實用新型的效率要高于傳統(tǒng)太陽能平板集熱器效率70%。
【主權項】
1.一種適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器，包括凹槽式電鍍鋁外殼，在電鍍鋁外殼內鋪設有保溫層，在保溫層上鋪設有集熱銅管，在集熱銅管的上部安裝有集熱翅片，其特征在于:在集熱翅片上方的凹槽式電鍍鋁外殼開口處安裝由上層高透玻璃板、內層高透玻璃板及四周側壁構成的雙層玻璃板真空腔體。2.根據權利要求1所述的適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器，其特征在于:所述保溫層采用雙層結構，靠近外殼內壁的下層為20mm的酚醛泡沫保溫層，酚醛泡沫保溫層上部為40mm的玻璃棉保溫層，集熱翅片四周的殼體側壁上鋪設40mm的側壁玻璃棉保溫層。3.根據權利要求1所述的適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器，其特征在于:在上層高透玻璃板的上下表面分別涂附有外層抗反射涂層及下層抗反射涂層，在內層高透玻璃板的上下表面分別涂附有低輻射吸收層及內抗反射涂層。4.根據權利要求1所述的適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器，其特征在于:所述內層高透玻璃板的厚度為上層高透玻璃板厚度的1/3-1/2。5.根據權利要求1所述的適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器，其特征在于:內層高透玻璃板與上層高透玻璃板之間真空層的厚度為3mm-8_之間。
【專利摘要】本實用新型涉及一種適合極寒地區(qū)的高效太陽能平板集熱器，包括凹槽式電鍍鋁外殼，在電鍍鋁外殼內鋪設有保溫層，在保溫層上鋪設有集熱銅管，在集熱銅管的上部安裝有集熱翅片，在集熱翅片上方的凹槽式電鍍鋁外殼開口處安裝由上層高透玻璃板、內層高透玻璃板及四周側壁構成的雙層玻璃板真空腔體。本實用新型的太陽能平板集熱器極大的降低了太陽能平板集熱器的熱損失，采用雙層真空玻璃蓋板，在保證太陽能輻射吸收率的前提下，解決了上層玻璃蓋板的不保溫問題，特別是在高溫區(qū)域大大提高了集熱器的效率，相比傳統(tǒng)太陽能平板集熱器效率提高70％，同時，本實用新型采用新型的多層保溫措施，克服了單一保溫材料的缺點，結合不同保溫材料的技術優(yōu)勢使保溫效果更出色。
【IPC分類】F24J2/48, F24J2/05, F24J2/46, F24J2/26
【公開號】CN205066188
【申請?zhí)枴緾N201520733513
【發(fā)明人】黃志忠, 劉建偉, 周曉梅
【申請人】天津瑞拓電子科技開發(fā)有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月21日