CN102954602B - 液体介质型建筑一体化屋面整体集热器 - Google Patents

液体介质型建筑一体化屋面整体集热器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，包括边框、集热芯片和玻璃盖板，所述集热芯片包括吸热翅片、传导毛细管和集流管，所述传导毛细管紧贴在吸热翅片的底部，所述传导毛细管两端均设有集流管，该集流管通过支管与传导毛细管连通，该集热芯片并排布置，并密封拼接形成集热组件整体设在边框内，同时两侧的集流管伸出边框形成介质进口和介质出口；所述玻璃盖板通过矩阵排列并密封拼接构成整体，并固定在边框上，同时将集热组件密封。本发明能实现任意大面积的整体集热器，具有很高的密封和集热效果，能作为整体屋面，并应用于工农业和建筑等领域；结构简单、安装方便，同时方便运输，能在安装地就地直接安装。

Description

液体介质型建筑一体化屋面整体集热器
技术领域
本发明属于太阳能光热应用领域，尤其涉及能用于工农业的或建筑的一体化屋面集热器。
背景技术
目前平板型集热器主要应用于居民生活，如太阳能热水器等方面，面积都在2平方米左右。而在工农业中，往往需要大面积的集热器收集太阳能，因此通常是将多个集热器通过专用连接器连接提高集热面积，以50m×200m面积为例，这样做存在以下缺点：1、需要约5000个集热器连接而成，这样会存在10000个左右的连接头暴露在空气中，造成热量散失，极大降低集热效率；且因接头多泄漏点多、维修工作量增大、运行可靠性降低、制造和安装成本大；2、这样多个集热器之间无可避免的存在组合缝隙，不能作为屋面遮风挡雨，且对屋顶造成很大的重量负载；3、单个集热器成品占用空间较多，造成运输非常不便，且由于玻璃是易碎品，如果做的面积过大，容易造成破碎，难以组装。
发明内容
发明目的：针对上述存在的问题和缺陷，本发明提出一种一体化屋面整体集热器，该集热器能直接应用于工业、农业或建筑等领域；能直接利用标准件在安装地进行安装；且为一体化设计，具有优良的密封性和集热效果。
技术方案：为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，包括边框、集热芯片和玻璃盖板，所述集热芯片包括吸热翅片、传导毛细管和集流管，所述传导毛细管紧贴在吸热翅片的底部，所述传导毛细管两端均设有集流管，该集流管通过支管与传导毛细管连通，该集热芯片并排布置，并密封拼接形成集热组件整体设在边框内，同时两侧的集流管伸出边框形成介质进口和介质出口；所述玻璃盖板通过矩阵排列并密封拼接构成整体，并固定在边框上，同时将集热组件密封。所述集热组件的宽度与玻璃盖板相同；集热组件的长度为玻璃盖板的整数倍。
进一步的，所述边框与吸热翅片和玻璃盖板采用密封连接，形成矩阵隔离热室，以减少热室空气对流，提高集热器热效率；该密封连接的结构包括边框玻璃压条、隔热条和橡胶垫，所述边框设有用于承载玻璃盖板的凸缘，该凸缘底部设有隔热条，且该隔热条与吸热翅片搭接形成密封；所述玻璃盖板端缘套有橡胶垫并安放在边框的凸缘上；所述边框玻璃压条通过插接与边框固定连接，并将玻璃盖板固定密封。
作为优选，所述边框玻璃压条为一体化的“L”字形，且弯折的两部分长度分别与玻璃盖板的长和宽相同。
进一步改进，所述玻璃盖板首尾密封拼接的结构包括上压条和短下压条，所述短下压条设在相邻玻璃盖板拼接处，且短下压条底部设有隔热条，该隔热条与集热芯板搭接形成密封；上压条通过插接方式与短下压条固定连接，并将玻璃盖板固定密封。
进一步的，所述集热组件底部设有支撑梁，并通过该支撑梁固定，该支撑梁与集热组件的接触部位设有橡胶垫。
进一步的，所述集热组件并排密封拼接的结构，包括上压条和长下压条，所述长下压条沿横向设在并排相邻的两集热组件之间，并承托在相邻两玻璃盖板连接处底部，所述上压条通过插接的方式与长下压条固定连接，并将玻璃盖板固定密封；同时所述长下压条两侧分别设有隔热条，该隔热条与集热组件搭接形成密封。
作为优选，所述传导毛细管的直径为1cm。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：能实现任意大面积的整体集热器，具有很高的密封和集热效果，能作为整体屋面，并应用于工农业和建筑等领域；各部件都可以采用标准结构件，结构简单、安装方便，同时方便运输，能在安装地就地直接安装，省去了单体集热器制造成本和单体组合管件连接件，同时减少了诸多泄漏点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A-A方向的剖视放大图；
图3为图1中B-B方向的剖视放大图；
图4为图1中C-C方向的剖视放大图；
图5为图1中D-D方向的剖视放大图。
其中，边框1、玻璃盖板2、吸热翅片3、传导毛细管4、集流管5、边框玻璃压条6、隔热条7、橡胶垫8、凸缘9、上压条10、短下压条11、长下压条12、支撑梁13。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1～5所示，本发明所述的建筑一体化屋面整体集热器，主要的发明点包括：1.利用多块玻璃盖板2拼接成面积更大的整块玻璃板，同时利用多个标准结构的边框1拼接成更大面积的外框，将多块集热芯片并排相连组成更大面积的整体，此过程只需将相邻两块集热芯片中的集流管密封连通，同时最外的两侧的集热芯片的集流管则伸出边框作为介质进口和介质出口，然后将该集热芯片设在边框1内，将整块玻璃板盖上，从而得到任意大面积的整体集热器，适用于工业、农业和建筑等领域；2.对各处拼接地方，采用标准结构件进行有效密封，达到防水、隔热的效果；3.在密封的同时对大面积的整体集热器进行划块分区域隔离，从而减少内循环提高集热效果；4.整个集热器都是采用标准结构的部件，并在安装地直接安装，从而可以极大方便运输，降低成本。
如图1所示，建筑一体化屋面整体集热器，包括边框1、传导毛细管4、吸热翅片3和玻璃盖板2，其中边框1采用6063T5挤压铝合金型材，为长条形，并进行拼接组成长方形的外框；吸热翅片3为金属铁板，其宽度与玻璃盖板2相同，长度为玻璃盖板2长度的3倍，传导毛细管4的直径为1cm，采用传热性能好的金属材料制成并均匀分布紧贴在吸热翅片3的底部从而构成集热组件；玻璃盖板2为4mm后的钢化平面玻璃，通常尺寸为100cm×185cm，尺寸过大在施工时容易破碎。所述集热组件并排拼接组成整体，然后通过支撑梁13设在边框1内；所述玻璃盖板2通过矩阵式排列并密封拼接，固定在边框1上，同时将集热组件密封。为了方便分化区域和安装，集热组件的长度为玻璃盖板2的3倍，宽度则与玻璃盖板2相同，从而使得每块集热芯板需要3块玻璃盖板2覆盖。
另外，所述传导毛细管4的两端分别设有集流管5，该集流管5通过支管与传导毛细管4连通；同时该集流管5的端部伸出边框1形成介质进口和介质出口。水作为传热介质从介质进口流入，并通过集流管5分流到各个传导毛细管4中，并在吸热翅片3的热传导作用下加热，最后从介质出口流出。为了确保集热效果，以下详细说明各连接处的密封结构，其中：
所述边框1与吸热翅片3和玻璃盖板2采用密封连接，该密封连接的结构包括边框玻璃压条6、隔热条7和橡胶垫8，所述边框1设有用于承载玻璃盖板2的凸缘9，该凸缘9底部设有隔热条7，且该隔热条7与吸热翅片3搭接形成密封；所述玻璃盖板2端缘套有橡胶垫8并安放在边框1的凸缘9上；所述边框玻璃压条6通过插接与边框1固定连接，并将玻璃盖板2固定密封。且所述边框玻璃压条6为一体化的“L”字形，且弯折的两部分长度分别与玻璃盖板2的长和宽相同。
所述玻璃盖板2首尾密封拼接的结构包括上压条10和短下压条11，所述短下压条11设在相邻玻璃盖板2拼接处，且短下压条11底部设有隔热条7，该隔热条7与集热芯板搭接形成密封；上压条10通过插接方式与短下压条11固定连接，并将玻璃盖板2固定密封。
所述集热组件并排密封拼接的结构，包括上压条10和长下压条12，所述长下压条12沿横向设在并排相邻的两集热组件之间，并承托在相邻两玻璃盖板2连接处底部，所述上压条10通过插接的方式与长下压条12固定连接，并将玻璃盖板2固定密封；同时所述长下压条12两侧分别设有隔热条7，该隔热条7与集热组件搭接形成密封。
所述集热组件底部设有支撑梁13，并通过该支撑梁13固定，该支撑梁13与集热组件的接触部位设有橡胶垫8。
通过上述设计，整体集热器的吸热性能得到提高，减少了多个单元平板集热器之间的连接部，减少泄漏点和热量的散失，并能作为屋顶直接使用。该密封结构简单、安装方便；一方面提高整体集热器密封性，同时采用隔热条7将整体集热器分割成小的单元部分，从而减少其内循环，提高集热效果。

Claims (7)

1.一种液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，其特征在于：包括边框、集热芯片和玻璃盖板，所述集热芯片包括吸热翅片、传导毛细管和集流管，所述传导毛细管紧贴在吸热翅片的底部，所述传导毛细管两端均设有集流管，该集流管通过支管与传导毛细管连通，该集热芯片并排布置，并密封拼接形成集热组件整体设在边框内，同时两侧的集流管伸出边框形成介质进口和介质出口；所述玻璃盖板通过矩阵排列并密封拼接构成整体，并固定在边框上，同时将集热组件密封；所述集热组件的宽度与玻璃盖板相同；集热组件的长度为玻璃盖板的整数倍。
2.根据权利要求1所述液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，其特征在于：所述边框与吸热翅片和玻璃盖板采用密封连接，形成矩阵隔离热室；该密封连接的结构包括边框玻璃压条、隔热条和橡胶垫，所述边框设有用于承载玻璃盖板的凸缘，该凸缘底部设有隔热条，且该隔热条与吸热翅片搭接形成密封；所述玻璃盖板端缘套有橡胶垫并安放在边框的凸缘上；所述边框玻璃压条通过插接与边框固定连接，并将玻璃盖板固定密封。
3.根据权利要求2所述液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，其特征在于：所述边框玻璃压条为一体化的“L”字形，且弯折的两部分长度分别与玻璃盖板的长和宽相同。
4.根据权利要求1所述液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，其特征在于:所述玻璃盖板的密封拼接的结构包括上压条和短下压条，所述短下压条设在相邻玻璃盖板拼接处，且短下压条底部设有隔热条，该隔热条与集热芯板搭接形成密封；上压条通过插接方式与短下压条固定连接，并将玻璃盖板固定密封。
5.根据权利要求1所述液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，其特征在于：所述集热组件底部设有支撑梁，并通过该支撑梁固定，该支撑梁与集热组件的接触部位设有橡胶垫。
6.根据权利要求1所述液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，其特征在于：所述集热组件并排密封拼接的结构，包括上压条和长下压条，所述长下压条沿横向设在并排相邻的两集热组件之间，并承托在相邻两玻璃盖板连接处底部，所述上压条通过插接的方式与长下压条固定连接，并将玻璃盖板固定密封；同时所述长下压条两侧分别设有隔热条，该隔热条与集热组件搭接形成密封。
7.根据权利要求1所述液体介质型建筑一体化屋面整体集热器，其特征在于：所述传导毛细管的直径为1cm。
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