CN102538235A - 平板太阳能集热器 - Google Patents

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白明军
吴平
张琰
周生宣
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Abstract

本发明公开了一种平板太阳能集热器，包括透明面板、吸热板、底板、边框、设置在吸热板与底板之间的进液管和出液管及与进液管和出液管相连通的吸热管，所述底板为双层真空金属板，所述底板包括内底板、外底板及由内底板和外底板之间构成的真空腔室，所述内底板与外底板的周边之间密封焊接。本发明采用双层真空金属板的底板，不仅使整个集热器厚度变薄，而且能够保证集热器热能损失小，保温效果更好，太阳能的利用率更高。利用面板与底板之间充惰性气体形成保温层，不仅避免保温棉散发到玻璃面板内，而且可降低集热器的散热率。面板和底板周边的密封件可有效防止热空气不易泄露出来，提高太阳能的利用率。

Description

平板太阳能集热器
技术领域
本发明涉及太阳能集热器，具体地指一种平板太阳能集热器。
背景技术
太阳能是一种高效能源，不会造成环境污染，随着科技的发展，太阳能的应用领域越来越广。在诸多太阳能应用领域中，太阳能集热器是较早被人们应用的，有聚焦式的太阳能集热器，也有吸热式太阳能集热器，尤以吸热式太阳能集热器应用更为广泛。
在吸热式太阳能集热器中，有一种是采用高效吸热管，是由两不同直径的玻璃盲管套装，开头端火焰烧融封接抽真空制成。这种加热管，其采用的玻璃管在运输、安装和使用的过程中极易损坏，且安装时由于管间存在间隙，使单位面积吸热效率下降。而且，真空管内上水时必须低温上水，高温空管上水必爆管，怕冰雹，热起动慢，一旦爆管必须马上维修，维修费用高。
还有一种是传统的平板式集热器，它包括面板、吸热板、底板、边框、进液管、出液管及与进液管和出液管相连通的吸热管，主要是通过吸热板吸收太阳的热量，直接传递一组水管(吸热管和出液管)，使水管中的液体获得热量。这种平板式集热器，结构虽然简单，但当太阳光照射到吸热板时，会有部分产生反射，大量吸收的热能通过透光面板重新散失，太阳能利用率不高。为了减少热能的散失，有的平板式集热器在吸热板与底板之间用保温棉，但是，这种结构具有以下缺陷：a、会使整个集热器厚度太厚；b、保温棉容易散发到玻璃面板层内，影响吸热效果；c、保温效果不够理想。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种保温效果好的平板太阳能集热器。
为实现上述目的，本发明所设计的平板太阳能集热器，包括透明面板、吸热板、底板、边框、设置在吸热板与底板之间的进液管和出液管及与进液管和出液管相连通的吸热管，所述底板为双层真空金属板，所述底板包括内底板、外底板及由内底板和外底板之间构成的真空腔室，所述内底板与外底板的周边之间密封焊接。
上述方案中，所述面板与底板之间充有惰性气体层。这样，可以减少热能的散失，使吸热管和出液管内的水保温效果更好。
上述方案中，所述底板的内底板和外底板为下沉式结构，所述底板的底面为平板结构，所述底板的内底板与外底板的表面设置有加强筋。这样，可以增加内底板与外底板的强度。
优选地，所述形成真空腔室的内底板与外底板之间的距离为5～20mm。
优选地，所述真空腔室中设置有吸气剂，所述真空腔室的真空度为8×10-1Pa～3×10-4Pa。
上述方案中，所述底板周边的内底板上表面与面板的下表面之间通过第一密封件密封连接。这样，可以增加面板与底板之间的密封性，使热空气不易泄露出来，提高太阳能的利用率，保温性更好。
优选地，所述边框的内侧设置有凹槽，所述面板和底板的周边卡在边框的凹槽内，并通过第二密封件分别与面板的上表面和底板的外底板下表面密封连接。
上述方案中，所述内底板周边上设置有定位件，所述定位件所围成的区域与面板的平面大小相对应。这样，通过定位件来固定面板在内底板上的位置。
优选地，所述面板为钢化玻璃板，所述吸热板为镀膜吸热平板，所述进液管、出液管和吸热管均为铜管。
优选地，所述底板为整体式或分体拼接式。
本发明的有益效果在于：采用双层真空金属板的底板，不仅使整个集热器厚度变薄，而且能够保证集热器热能损失小，保温效果更好，太阳能的利用率更高。利用面板与底板之间充惰性气体形成保温层，不仅避免保温棉散发到玻璃面板内，而且可降低集热器的散热率。另外，面板和底板周边的密封件可有效防止热空气不易泄露出来，提高太阳能的利用率。
附图说明
图1为平板太阳能集热器的剖视结构示意图。
图2为图1中A的局部放大结构示意图。
图3为平板太阳能集热器的俯视结构示意图。
图4为带分体拼接式底板的平板太阳能集热器的剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
图1～3所示的平板太阳能集热器，包括透明面板1、吸热板2、底板3、边框7、设置在吸热板2与底板3之间的进液管4和出液管5及与进液管4和出液管5相连通的吸热管6。面板1为钢化玻璃板，吸热板2为镀膜吸热平板，进液管4、出液管5和吸热管6均为铜管。底板3为双层真空金属板，底板3包括内底板3.1、外底板3.2及由内底板3.1和外底板3.2之间构成的真空腔室3.3，内底板3.1与外底板3.2的周边之间密封焊接。面板1与底板3之间充有惰性气体层12。底板3的内底板3.1和外底板3.2为下沉式结构，底板3的底面为平板结构，底板3的内底板3.1与外底板3.2的表面设置有加强筋13。形成真空腔室3.3的内底板3.1与外底板3.2之间的距离为5～20mm。真空腔室3.3中设置有吸气剂8，真空腔室3.3的真空度为8×10-1Pa～3×10-4Pa。底板3周边的内底板3.1上表面与面板1的下表面之间通过第一密封件9密封连接。边框7的内侧设置有凹槽7.1，面板1和底板3的周边卡在边框7的凹槽7.1内，并通过第二密封件10分别与面板1的上表面和底板3的外底板3.2下表面密封连接。内底板3.1周边上设置有定位件11，定位件11所围成的区域与面板1的平面大小相对应。底板3为整体式或分体拼接式。
真空腔室3.3的内壁上设置有抽真空孔14，抽真空孔14在抽完真空后通过纤焊料15与所述内底板3.1粘为一体。
整体式底板3的结构如图1所示，底板3的内底板3.1与外底板3.2在抽真空前在其周边处先焊接，再对真空腔室3.3抽真空后密封。分体拼接式底板3的结构如图4所示，先抽真空再分别拼接组合成整块底板3。
太阳光通过透明的钢化玻璃面板1，照射在吸热板2上，使吸热板2升温，来加热与之连接的吸热管6，从而使出液管5出来的水为人们所需的热水。太阳光照射到吸热板2时，同时会有部分产生反射，由于惰性气体层12和底板3的真空腔室3.3能够将反射光及热辐射反射回吸热板2上，这样，在一定程度上提高了太阳能的利用率，降低集热器的散热率。面板1和底板3之间的第一密封件9可有效防止热空气不易泄露出来，提高太阳能的利用率。

Claims (10)

1.一种平板太阳能集热器，包括透明面板(1)、吸热板(2)、底板(3)、边框(7)、设置在吸热板(2)与底板(3)之间的进液管(4)和出液管(5)及与进液管(4)和出液管(5)相连通的吸热管(6)，其特征在于：所述底板(3)为双层真空金属板，所述底板(3)包括内底板(3.1)、外底板(3.2)及由内底板(3.1)和外底板(3.2)之间构成的真空腔室(3.3)，所述内底板(3.1)与外底板(3.2)的周边之间密封焊接。
2.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述面板(1)与底板(3)之间充有惰性气体层(12)。
3.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述底板(3)的内底板(3.1)和外底板(3.2)为下沉式结构，所述底板(3)的底面为平板结构，所述底板(3)的内底板(3.1)与外底板(3.2)的表面设置有加强筋(13)。
4.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述形成真空腔室(3.3)的内底板(3.1)与外底板(3.2)之间的距离为5～20mm。
5.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述真空腔室(3.3)中设置有吸气剂(8)，所述真空腔室(3.3)的真空度为8×10-1Pa～3×10-4Pa。
6.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述底板(3)周边的内底板(3.1)上表面与面板(1)的下表面之间通过第一密封件(9)密封连接。
7.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述边框(7)的内侧设置有凹槽(7.1)，所述面板(1)和底板(3)的周边卡在边框(7)的凹槽(7.1)内，并通过第二密封件(10)分别与面板(1)的上表面和底板(3)的外底板(3.2)下表面密封连接。
8.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述内底板(3.1)周边上设置有定位件(11)，所述定位件(11)所围成的区域与面板(1)的平面大小相对应。
9.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述面板(1)为钢化玻璃板，所述吸热板(2)为镀膜吸热平板，所述进液管(4)、出液管(5)和吸热管(6)均为铜管。
10.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器，其特征在于：所述底板(3)为整体式或分体拼接式。
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