CN102141307B - 阳台式微孔超导平板太阳能集热器 - Google Patents

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Abstract

阳台式微孔超导平板太阳能集热器，属于平板型太阳能集热器技术领域。其包括边框、设置在边框表面的透明盖板及设置在边框内的保温层，透明盖板与保温层之间设置吸热板芯，吸热板芯包括中空的流道管，流道管的中空壁上设置能够增加吸热面积的齿条，流道管上插接设置一块或一块以上的微孔超导铝条，微孔超导铝条内设置一个或一个以上的内壁设有齿状结构的超导液通道，微孔超导铝条表面设置吸热层。该集热器安装方便，生产成本低，集热效率高，防冻效果好。

Description

阳台式微孔超导平板太阳能集热器
技术领域
本发明属于平板型太阳能集热器技术领域，具体涉及一种阳台式微孔超导平板太阳能集热器。
背景技术
太阳能集热器随着新能源的推广越来越受大家的青睐。目前，普通的太阳能集热板存在以下的缺点：结构复杂，生产工艺繁琐；原材料及生产成本较高；集热效率较低；工程安装、连接不方便；抗冻性能差。上述的缺点影响太阳能集热器的推广利用。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种阳台式微孔超导平板太阳能集热器的技术方案，该集热器安装方便，生产成本低，集热效率高，防冻效果好。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，包括边框、设置在边框表面的透明盖板及设置在边框内的保温层，其特征在于所述的透明盖板与保温层之间设置吸热板芯，吸热板芯包括中空的流道管，流道管的中空壁上设置能够增加吸热面积的齿条，流道管上插接设置一块或一块以上的微孔超导铝条，微孔超导铝条内设置一个或一个以上的内壁设有齿状结构的超导液通道，微孔超导铝条表面设置吸热层。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的保温层包括设置在边框底部的底保温层，设置在边框四周的侧保温层及填充设置在吸热板芯、底保温层与侧保温层的中间保温层。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的流道管为倒“Ω”结构的铝质流道管，流道管的上水平面上设置插槽，插槽内插接设置微孔超导铝条和吸热层，微孔超导铝条与流道管的上水平面相接触，微孔超导铝条和吸热层的另一端通过设置的固定件固定在边框上。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的流道管两端分别设置进水管和出水管，进水管和出水管平行设置，且两端口位于同一侧。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的微孔超导铝条与吸热层、流道管之间分别设置导热硅胶层。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的近流道管的边框上设置自动排气阀。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的底保温层为压花强化酚醛保温层，底保温层卡接设置在边框下沿与边框上设置的卡边构成的卡槽内。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的所述的侧保温层为酚醛保温层，侧保温层卡接设置在边框上沿与边框上设置的卡边构成的卡槽内。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的中间保温层包括填充设置在进水管和流道管之间的石棉层和填充设置在微孔超导铝条、进水管、底保温层和侧保温层空隙间的岩棉层。
所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的固定件上端卡接微孔超导铝条和吸热层，下端压配保温层的底保温层，并与边框固定连接。
上述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，结构简单，设计合理，将流道管设计成倒“Ω”结构，不仅增加了流道管的吸热面积，而且厚实的流道管壁具有防冻作用；流道管与微孔超导铝条之间采用插接方式，安装方便；微孔超导铝条内壁设有齿状结构的超导液通道，启动温度低，集热效率高；吸热板芯采用抗氧化性、高导热系数铝合金材料，满足传热效果的同时，降低了成本；同时本发明采用了分段式保温层，保温效果好，保温时间长，防冻效果好。本发明与现有的集热器相比在超导液相同的情况下，生产成本降低20-30%，集热效率提高至85%以上。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为本发明中吸热板芯的结构示意图；
图4为微孔超导铝条的结构示意图。
图中：1-透明盖板；2-自动排气阀；3-水管密封圈；4-边框；401-边框上沿；402-边框下沿；403-卡边；5-固定件；6-侧保温层；7-岩棉层；8-底保温层；9-石棉层；10-进水管；11-流道管；1101-齿条；1102-插槽；12-吸热层；13-微孔超导铝条；14-导热硅胶层；15-出水管；16-超导液通道。
具体实施方式
以下结合说明书附图来进一步说明本发明。
如图所示，阳台式微孔超导平板太阳能集热器包括边框4，边框上沿401上通过玻璃胶粘结了透明盖板1，透明盖板1由玻璃、有机玻璃或者其他高分子透明材料构成，透明盖板1采用上述的安装方法，不仅美观，而且与传统结构相比安装方便。
边框上沿401和边框下沿402之间设置卡边403，卡边403将边框分隔成上下两个卡槽，在上卡槽中设置了由酚醛保温条构成的侧保温层6，在下卡槽中设置了由压花强化酚醛保温板构成的底保温层8。
透明盖板1、侧保温层6和底保温层8之间设置了吸热板芯，吸热芯板包括了呈倒“Ω”结构的中空铝质流道管11，流道管11上表面为水平面结构，下表面为不规则的多弧面结构，整体倒“Ω”（倒欧米茄符号形）结构，这样的设置不仅扩大了与微孔超导铝条13的吸热面积，同时也增厚了流道管11的管壁，可防冻。在流道管11的中空壁上设置齿条1101，齿条1101为锯齿形结构或波浪形结构，其主要是为了扩大流道管11内介质与流道管11的接触面积，提高热传递效果。流道管11的上水平面上设置了插槽1102，插槽1102内插接设置了一块或一块以上的微孔超导铝条13及设置在微孔超导铝条13表面的吸热层12，微孔超导铝条13一部分与流道管11的上水平面相接触，可进行热量的传递。同时在微孔超导铝条13与吸热层12、流道管11之间分别设置导热硅胶层14，导热硅胶层14将三者固定在一起。微孔超导铝条13和吸热层12的另一端通过固定件5与边框4固定住。固定件5上端卡接微孔超导铝条13和吸热层12，下端压配底保温层8，并与边框4固定连接。微孔超导铝条13内设置一个或一个以上的内壁设有齿状结构的超导液通道16，超导液通道16内设置了传递热量的超导液，微孔超导铝条13的齿状结构扩大了传热面积。
流道管11的两端分别设置进水管10和出水管15，进水管10和出水管15平行设置，且两端口位于同一侧。这样的设置工程安装、连接比较方便。进水管10和出水管15的两端通过水管密封圈3固定在边框4上。
为了起到更好的保温效果，在进水管10和流道管11之间填充设置了石棉层9和在微孔超导铝条13、进水管10、底保温层8和侧保温层6空隙间填充设置了岩棉层7。石棉层9和岩棉层7为中间保温层。本发明采用分段式保温层结构，不同的保温层中采用不同的保温材料，既节约了成本，又更好的起到了保温效果。
本发明还在近流道管11的边框4上设置自动排气阀2，当透明盖板1和吸热芯板中的空气被加热膨胀时，自动排气阀2自动排气，这样透明盖板1上不会出现水蒸气，影响吸热芯板的吸热效果，同时延长了集热板的使用寿命。
当有太阳光照射时，太阳光透过透明盖板1照射到吸热板芯的吸热层12上，吸热层12将太阳光能转换成热能，转换的热量通过热传递给微孔超导铝条13，微孔超导铝条13通过其内部超导液的相变迅速地将热量传递至与流道管11粘结的一端，由于流道管11内部是较冷的介质，因此热量又通过热传递给流道管11内部较冷的介质，热量在被流道管11内部的介质吸收的同时，在靠近流道管11一端，微孔超导铝条13内部的超导液被冷却并重新相变回到液体状态，回流到微孔超导铝条13底部，等待重新被汽化，如此循环，从而达到加热流道管11内部介质的目的。

Claims (9)

1.阳台式微孔超导平板太阳能集热器，包括边框（4）、设置在边框（4）表面的透明盖板（1）及设置在边框（4）内的保温层，其特征在于所述的透明盖板（1）与保温层之间设置吸热板芯，吸热板芯包括中空的流道管（11），流道管（11）的中空壁上设置能够增加吸热面积的齿条（1101），流道管（11）上插接设置一块或一块以上的微孔超导铝条（13），微孔超导铝条（13）内设置一个或一个以上的内壁设有齿状结构的超导液通道（16），微孔超导铝条（13）表面设置吸热层（12）。
2.如权利要求1所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的保温层包括设置在边框（4）底部的底保温层（8），设置在边框（4）四周的侧保温层（6）及填充设置在吸热板芯、底保温层（8）与侧保温层（6）的中间保温层。
3.如权利要求1所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的流道管（11）为倒“Ω”结构的铝质流道管，流道管（11）的上水平面上设置插槽（1102），插槽（1102）内插接设置微孔超导铝条（13）和吸热层（12），微孔超导铝条（13）与流道管（11）的上水平面相接触，微孔超导铝条（13）和吸热层（12）的另一端通过设置的固定件（5）固定在边框（4）上。
4.如权利要求1所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的流道管（11）两端分别设置进水管（10）和出水管（15），进水管（10）和出水管（15）平行设置，且两端口位于同一侧。
5.如权利要求1所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的微孔超导铝条（13）与吸热层（12）、流道管（11）之间分别设置导热硅胶层（14）。
6.如权利要求2所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的底保温层（8）为压花强化酚醛保温层，底保温层（8）卡接设置在边框下沿（402）与边框（4）上设置的卡边（403）构成的卡槽内。
7.如权利要求2所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的侧保温层（6）为酚醛保温层，侧保温层（6）卡接设置在边框上沿（401）与边框（4）上设置的卡边（403）构成的卡槽内。
8.如权利要求2所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的中间保温层包括填充设置在进水管（10）和流道管（11）之间的石棉层（9）和填充设置在微孔超导铝条（13）、进水管（10）、底保温层（8）和侧保温层（6）空隙间的岩棉层（7）。
9.如权利要求3所述的阳台式微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的固定件（5）上端卡接微孔超导铝条（13）和吸热层（12），下端压配保温层的底保温层（8），并与边框（4）固定连接。
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