CN101520239A - 百叶窗式吸热板芯太阳能空气集热器 - Google Patents

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高文峰
林文贤
李明
刘滔
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Abstract

本发明涉及太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种太阳能空气集热器。其包括透明盖板、密封边框、保温层、吸热体条带锯齿形支架、镀有阳极氧化选择性涂层条带、空气过滤层、空气集热器入口、空气集热器出口组成。主要用于大流量、低运行阻力及高效率的干燥场合，空气直接从吸热板与玻璃盖板间的通道内流过，百叶窗式吸热板芯及吸热体条带锯齿形支架构成的吸热体不但有较大的吸热面积，还对空气的流动造成扰动，这种扰动对空气流动的整体阻力较小，但换热充分，因此强化了传热；采用百叶窗式吸热板芯吸热体条带做吸热体，投射到后一块吸热板芯条带上的反射光部分被前一块吸收，减小了吸热面的反射率；此外，吸热体条带在锯齿形支架上可按要求做成不同倾角，在实际工程运用时，还可减小支架倾角，节省集热器支架材料。在空气入口处加上空气过滤层可使集热器内的空气尽量保持洁净。

Description

百叶窗式吸热板芯太阳能空气集热器
技术领域：
本发明涉及太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种太阳能空气集热器。
背景技术：
平板型空气集热器按吸热板结构形式及内部空气流动情况可分为渗透型和非渗透型两大类，非渗透型集热器的特点是空气在吸热板的上面或下面流过，不能穿透吸热板本身，其优点是结构简单，阻力小，成本低，缺点是效率较低。为强化空气传热，通常可在吸热板上增加肋片等措施，但也会增大流动阻力；渗透型集热器吸热板特点是空气可从吸热板中穿过，换热面积较大，可使传热过程得到强化，其优点是效率较高，缺点是成本高，阻力大。
太阳能空气集热器和热水器相比较，突出的差异是：空气作为传热介质，其热物理性能比水差，如：(1)空气密度低(仅为水的1/300)，且随温度和压强的变化有较大的幅度的变化；(2)空气热容量小(仅为水的1/4)；(3)空气的导热系数低(仅为水的1/20--1/25)；(4)空气流动时与壁面的对流换热系数较低。由于空气以上的这些特点，太阳能空气集热器的结构设计与热水器有所不同，且由于空气集热器的应用范围更广，因而形式上多种多样。
在粮仓谷物太阳能干燥等场合，一般需要高效率、大流量，低温升及低运行阻力的空气集热器，考虑到系统运行阻力，一般选用非渗透型集热器，但在传统的平板型太阳能空气集热器中，大流量运行时流经的空气往往来不及加热就被带出集热器，温升过小及效率过低又不能满足要求。
发明内容：
本发明目的就是针对现有不足，提供一种高效率、低阻力、大流量的适用于类似谷物干燥场合的平板型太阳能空气集热器。
为实现上述目的，本发明专利采用如下技术方案：百叶窗式吸热板芯太阳能空气集热器包括密封边框、保温层、空气入口、空气出口、空气过滤层、百叶窗式吸热板芯层及透明盖板层，空气在透明盖板与百叶窗式吸热板芯间流动；为保证空气的洁净，在空气入口处采用空气过滤层；空气出口可根据工程需要加工为不同的形式。
在保温底板层内安装百叶窗式吸热板芯，吸热板芯条带预先镀阳极氧化选择性涂层，据不同的设计要求，吸热板芯条带的长度和宽度也可不同，板芯条带两端固定在预先设计制作好的吸热体条带锯齿形支架上，再将吸热体固定于保温层内。
本发明的特征及效果是：采用百叶窗式吸热板芯及两侧固定吸热板芯条带的锯齿形支架片，可根据设计需要，调整吸热板芯条的长度和宽度，调整锯齿形支架的倾角、间距、形状等，从而可根据需要制作成类似于可调百叶窗式的吸热板芯系列集热器。
采用百叶窗式吸热板芯及两侧固定吸热板芯条带的锯齿形支架片的太阳能空气集热器有以下优点：
(1)由于百叶窗式吸热板芯的结构形式增加了换热面积，且投射到后一块吸热板芯条带上的反射光部分被前一块吸收，减小了吸热面的反射率，因而提高了换热效率；
(2)百叶窗式吸热板芯的结构形式加强了空气的扰动，起到了强化传热的作用；
(3)百叶窗式吸热板芯可根据需要，有不同的板芯条带尺寸，不同的倾角及不同的条带间距；
(4)由于百叶窗式吸热板芯已有一定的倾角，在工程实用中可不用考虑因吸收太阳辐射最大化所需的支架倾角，可在一定程度上节约支架成本，且安装维护方便。
附图说明：
附图为百叶窗式吸热板芯太阳能空气集热器结构示意图。
具体实施方式：
附图为百叶窗式吸热板芯太阳能空气集热器，集热器由1透明盖板、2密封边框、3保温层、由4吸热体条带锯齿形支架和5镀有阳极氧化选择性涂层条带组成的百叶窗式吸热板芯、利用6空气过滤层构成7空气集热器入口、8空气集热器出口可根据工程需要设计为不同的结构形式。
本发明中空气集热器运行进程如下：太阳光透过1透明盖板，加热由4吸热体条带锯齿形支架和5镀有阳极氧化选择性涂层条带组成的百叶窗式吸热板芯，泵将空气从由6空气过滤层构成7空气集热器入口进入，与吸热板芯充分换热后经8空气集热器出口流出至需要热空气的地方。
考虑到此空气集热器主要用于大流量、低运行阻力及高效率的干燥场合，空气直接从吸热板与玻璃盖板间的通道内流过，5百叶窗式吸热板芯及4吸热体条带锯齿形支架构成的吸热体不但有较大的吸热面积，还对空气的流动造成扰动，这种扰动对空气流动的整体阻力较小，但换热充分，因此强化了传热；采用百叶窗式吸热板芯吸热体条带做吸热体，投射到后一块吸热板芯条带上的反射光部分被前一块吸收，减小了吸热面的反射率；此外，吸热体条带在锯齿形支架上可按要求做成不同倾角，在实际工程运用时，还可减小支架倾角，节省集热器支架材料。在空气入口处加上空气过滤层可使集热器内的空气尽量保持洁净。
以上所述实施例，只是本发明的典型实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征、及原理所做的等效变化，均应包括本发明专利申请范围内。

Claims (6)

1.百叶窗式吸热板芯太阳能空气集热器，其特征在于该集热器由透明盖板(1)、密封边框(2)、保温层(3)、吸热体条带锯齿形支架(4)、镀有阳极氧化选择性涂层条带(5)、空气过滤层(6)空气集热器入口(7)、空气集热器出口(8)组成。
2.根据权利要求1所述的太阳能空气集热器，其特征在于吸热体条带锯齿形支架(4)和镀有阳极氧化选择性涂层条带(5)组成百叶窗式吸热板芯。
3.根据权利要求1所述的太阳能空气集热器，其特征在于吸热体条带锯齿形支架(4)可变倾角、间距、形状。
4.根据权利要求1所述的太阳能空气集热器，其特征在于可变吸热板芯条带长度和宽度的镀有阳极氧化选择性涂层条带(5)。
5.根据权利要求1所述的太阳能空气集热器，其特征在于空气在由透明盖板(1)与镀有阳极氧化选择性涂层条带(5)构成的流道间流动。
6.根据权利要求1所述的太阳能空气集热器，其特征在于利用空气过滤层(6)构成空气集热器入口(7)。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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