CN102022841A - 可调角度的超导平板太阳能集热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调角度的超导平板太阳能集热器，属于平板太阳能集热器领域。该可调角度的超导平板太阳能集热器，包括玻璃盖板、隔热保温层、外框、保温背板，所述的外框的四周填充有隔热保温层，所述的玻璃盖板、保温背板和外框共同围成一个封闭的空腔，空腔内设置有水联箱和吸热板芯，所述吸热板芯由超导热管和铝板焊接而成，所述的超导热管为加芯超导热管，其内部放置了一束金属纤维，超导热管的蒸发段与铝板焊接连接，所述的水联箱与超导热管的冷凝段活动连接，所述水联箱上设置有进水口和出水口。本发明具有高集热效率、结实耐用、可以作为建筑材料与建筑一体化结合、集热速率快、散热损失小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种可调角度的超导平板太阳能集热器，属于平板太阳能集热器领域。
背景技术
目前在太阳能集热器行业领域，超导热管的应用十分广泛，热管式真空管太阳能集热器就是一个典型的例子。超导热管是一种依靠热管内部工作介质（超导液）的流动和相变来实现传递热量的高性能传热元件。超导热管作为高效传热元件，传热能力是同直径铜棒传热的上千倍乃至上万倍。使用超导热管作为传热元件，使得真空管集热器的很多缺点得到了改善，比如能承压运行，集热效率更高，避免真空管内结垢，减少真空管炸管可能等等。但是，经过改进过后的真空管集热器还是有很多结构上的缺点：1.抗外界冲击能力差，真空管容易损坏；2.虽然使用超导热管使得单位吸热体面积的集热效率高于普通平板集热器，但是由于体积比较大，单位安装面积的集热效率不如平板集热器；3.不能作为建筑材料与建筑一体化完美结合。这些缺点恰恰是平板太阳能集热器的优点，但是普通平板集热器也有以下几个缺点：1.集热速率较慢，传热效率不高；2. 热量传导过程中散热损失较大；3.吸热板芯角度不可调节，安装时受到很大限制，必须通过安装支架来固定角度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、高集热效率、结实耐用、可以作为建筑材料与建筑一体化结合、集热速率快、散热损失小、吸热板芯角度可调节的可调角度的超导平板太阳能集热器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该可调角度的超导平板太阳能集热器，包括玻璃盖板、隔热保温层、外框、保温背板，所述的外框的四周填充有隔热保温层，所述的玻璃盖板、保温背板和外框共同围成一个封闭的空腔，其特点是：所述的空腔内设置有水联箱和吸热板芯，所述的吸热板芯由超导热管和铝板焊接而成，所述的超导热管为加芯超导热管，其内部放置了一束金属纤维，超导热管的蒸发段与铝板焊接连接，所述的水联箱与超导热管的冷凝段活动连接，所述的水联箱上设置有进水口和出水口。
本发明所述的铝板为条带状涂有吸热涂层的铝板。
本发明所述的水联箱与超导热管相连处为盲管的形式。
本发明所述的水联箱为铜质的走水槽。
本发明所述的保温背板、隔热保温层为酚醛泡沫材料。
本发明所述的玻璃盖板为高透光钢化玻璃盖板。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：本发明综合了热管式真空管集热器和平板集热器的所有优点，摒弃了各自的缺点，具有不怕冻、抗外冲击力强、承压能力强、制造工艺简单、集热效率高、保温性能好、吸热启动快、寿命长、维护率低和与建筑一体化完美结合等很多优点。除此之外，最突出的就是它的内部吸热板芯角度可以任意调节，以适合不同区域、不同安装条件下的应用，尤其是在立墙面上安装，可以大大提高太阳能的利用率。
附图说明
图1为本发明的部分剖视结构示意图。
图2为图1的A-A剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：如图1、2所示，本实施例由吸热板芯1、高透光钢化玻璃盖板2、隔热保温层3、保温背板8、水联箱4和外框5组成。其中所述吸热板芯1呈条带状，由若干只超导热管11与条带状涂有吸热涂层的铝板12分别焊接在一起组成，超导热管数量按实际需要而定。超导热管11为加芯超导热管，其内部放置了一束毛细芯（金属纤维），利用毛细吸附原理，当内部超导液在蒸发段吸热汽化后运行到冷凝段，在冷凝段放热液化后沿毛细芯在水平状态下回流到蒸发段，完成一个循环。由于利用毛细吸附原理，因此超导热管11可以水平放置。超导热管11的蒸发段与涂有吸热涂层的铝板12焊接，冷凝段与水联箱4相连接。所述隔热保温层3为酚醛泡沫保温层，保温效果较普通岩棉、矿棉和聚氨酯等更好。所述水联箱4为铜质的走水槽，两端分别设置一个进水口6和一个出水口7，并且进水口6和出水口7在同一侧。与超导热管11相连处为盲管的形式，使得水联箱4内部的水不直接接触到超导热管11的冷凝段。所述外框5为铝合金外框，包括边框51和玻璃压条52。边框51的四周用隔热保温层3填充，集热器底部使用酚醛整体材料的保温背板8，此种材料具有足够强的硬度和很好的保温性能，既可作为结构组成的背板又可作为保温材料。高透光钢化玻璃盖板盖2、保温背板8和外框5共同围成一个封闭的空腔。水联箱4安装于空腔的一端，进水口6和出水口7分别从水联箱4的两边开出。超导热管11的冷凝段直接插入水联箱4的盲管内，边框51上面放置高透光钢化玻璃盖板2，最上面用玻璃压条52压紧。
在使用过程中，吸热板芯1的安装角度可以根据实际要求任意调节，解决了在立墙面安装太阳能利用率低的问题。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种可调角度的超导平板太阳能集热器，包括高透光钢化玻璃盖板、隔热保温层、外框、保温背板，所述的外框的四周填充有隔热保温层，所述的高透光钢化玻璃盖板、保温背板和外框共同围成一个封闭的空腔，其特征是：所述的空腔内设置有水联箱和吸热板芯，所述的吸热板芯由超导热管和铝板焊接而成，所述的超导热管为加芯超导热管，其内部放置了一束金属纤维，超导热管的蒸发段与铝板焊接连接，所述的水联箱与超导热管的冷凝段活动连接，所述的水联箱上设置有进水口和出水口。
2.根据权利要求1所述的可调角度的超导平板太阳能集热器，其特征是：所述的铝板为条带状涂有吸热涂层的铝板。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的可调角度的超导平板太阳能集热器，其特征是：所述的水联箱与超导热管相连处为盲管的形式。
4.根据权利要求3所述的可调角度的超导平板太阳能集热器，其特征是：所述的水联箱为铜质的走水槽。
5.根据权利要求4所述的可调角度的超导平板太阳能集热器，其特征是：所述的保温背板、隔热保温层为酚醛泡沫材料。
6.根据权利要求4所述的可调角度的超导平板太阳能集热器，其特征是：所述的玻璃盖板为高透光钢化玻璃盖板。
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