CN1037029A - 表层黑体结构型太阳能集热器及其制法 - Google Patents
表层黑体结构型太阳能集热器及其制法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种表层黑体结构型太阳能集热
器及其制法，它的吸热体表层具有黑体结构，其黑体
结构表层为均匀地充满大小不一的洞穴的极粗糙的
表面，而每一个洞穴的内表面，又是一个充满更小洞
穴的极粗糙的表面。这种黑体结构表层是用铸造方
法将遇水溶解的物质颗粒铸在金属的表面，然后再用
水将其溶化脱落。本发明的优点是它的辐射热损失
和对流热损失减少，效率大为提高，并且工艺简单、成
本低。
Description
本发明涉及一种太阳能光热转换装置及其制造方法。特别适应于各种形式的太阳能热水器。
目前，广泛使用的各种太阳能集热器，其吸热体表面均有一层高吸收率的涂层。常用的吸热体涂层有两种：一种是高黑度无光黑漆涂层，另一种是高吸收率、低辐射率选择性涂层。现代对固体和液体吸收辐射的研究表明：对于几乎所有的固体和液体吸收的辐射能而言，其中属于红外线波长范围内的辐射能是在紧靠这些固体或液体表面之下很薄一层内被吸收掉的。同样，它们的辐射也是从这一层发出的。对于导体而言，这一层厚度的数量级为1μm，而非导体(除少数例外)这一层厚度的数量级仅为0.1μm。显然表面涂层型太阳能集热器吸热体存在如下问题：太阳辐射是在吸热体涂层内被吸收，转换成热能，一部分热能在涂层内辐射散失，一部分热能在表面对散失，一部分热能向金属表面并通过金属向工质液体或气体传导。在吸热体上，涂层与本体间存在温差，太阳能辐射的吸收、转换为热能，与热能的传导是在两种物质间进行的。高黑度无光黑漆涂层型太阳能集热器，虽然制造工艺简单，但是其涂层易老化脱落，吸热体表面的辐射和对流散热损失较大，效率低，所以只适用于低温太阳能热水器。选择性。涂层型太阳能集热器，虽然辐射热能损失减少，但是表面对流热损失仍然较大，而且制造工艺复杂，成本高，影响了普及推广。
本发明的目的是用一种新的工艺方法制造出一种表层具有黑体模型结构特征的太阳能集热器的吸热体，使其吸收率高，辐射率低，太阳辐射的吸收，转换成热能及热能的传导在吸热体表面一定深度内同种物质中进行。使之对流和辐射散热减少，效率提高，并且制造工艺简单，成本降低。
本发明是通过以下方式实现的，它包括有玻璃盖板，箱体，水通道，保温层，外壳，特别是它还包括有具有黑体结构表层的吸热体，其黑体结构表层为均匀地充满大小不一的洞穴的极粗糙表面，而每一个洞穴的内表面，又是一个充满更小洞穴的极粗糙的表面。
本发明的制造方法是通过以下措施实现的，用铸造方法将遇水溶解的物质颗粒铸在金属的表面，然后再用水将其溶化脱落。遇水溶解的物质的熔点要高于所用金属材料的熔点。
遇水溶解的物质颗粒可取食盐颗粒，其粒度在1mm以下，并且在砂型中铸件面层部位铺食盐层的厚度为1.5-2.5mm。
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步祥述：
图1为表面黑体结构型半管板式太阳能热水器示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3为表面黑体结构型扁盒式太阳能热水器示意图。
图4为图3的B-B剖面图。
图5为表层黑体结构型太阳能空气加热器示意图。
图6为图5的C-C剖面图。
在图1、2中，2为吸热体，它的整体形状为半管板式，它的上表层具有黑体结构层，图中1为玻璃盖板，其厚度为3mm。3为箱体，5为外壳，6为保温层，4为冷水入口，7为热水出口，8为水通道。
在图3、4中，2为吸热体，其整体形状为平板式，它的上表层具有黑体结构层，其它标号同图1、2。
在图5、6中，2为吸热体，其整体形状为肋板式，它的上表面具有黑体结构层，9为气通道，其它标号同图1、2。
本发明的制造方法实施例如下：
采用铸造方法，工艺材料为工业纯铝、砂型铸造通用材料，氯化钠晶体(食盐)。铸造工艺过程与普通铸造相同，只是在砂型中铸件面层部位铺食盐层，食盐层厚度为2mm，食盐颗粒度为1mm以下。浇铸后吸热体全厚为5mm，表面具有约2mm厚的黑体结构层。然后用水将食盐溶去，得到一层充满大小不一而又分布比较均匀的洞穴式极粗糙的表面层，在每一个洞穴的内表面也是一层充满更小洞穴的极粗糙的表面。
本发明的优点在于使太阳辐射的吸收和转换成热能是在吸热体表层一定深度内同种物质中进行的。它的辐射热损失减少，而表面被加热的空气驻留在洞穴内，使对流热损失减少，提高了效率。它可以根据需要制造成各种形状，工艺简单。成本大大降低。它为太阳能利用在多方面推广普及创造了条件。
Claims (5)
1.一种表面黑体结构型太阳能集热器，它包括有玻璃盖板、箱体、水通道、保温层、外壳，其特征在于它还包括有具有黑体结构表层的吸热体，其黑体结构表层为均匀地充满大小不一的洞穴的极粗糙的表面，而每一个洞穴的内表面，又是一个充满更小洞穴的极粗糙的表面。
2.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于具有黑体结构表层的吸热体的整体形状可做成为半管板式、平板式，或肋板式形状，也可以根据需要制成其它各种形状。
3.一种黑体结构表层的制造方法，其特征在于用铸造方法将遇水溶解的物质颗粒铸在金属的表面，然后再用水将其溶化脱落。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于遇水溶解的物质的熔点要高于所用金属材料的熔点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于遇水溶解的物质颗粒可取食盐颗粒，其颗粒度在1mm以下，并且在砂型中铸件面层部位铺食盐层的厚度为1.5-2.5mm，其金属材料用工业纯铝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN88102220A CN1037029A (zh) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 表层黑体结构型太阳能集热器及其制法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN88102220A CN1037029A (zh) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 表层黑体结构型太阳能集热器及其制法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1037029A true CN1037029A (zh) | 1989-11-08 |
Family
ID=4832060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN88102220A Pending CN1037029A (zh) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 表层黑体结构型太阳能集热器及其制法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1037029A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102793253A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-28 | 四川南充首创科技开发有限公司 | 整体式温室型太阳能红枣烘房 |
-
1988
- 1988-04-18 CN CN88102220A patent/CN1037029A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102793253A (zh) * | 2012-08-02 | 2012-11-28 | 四川南充首创科技开发有限公司 | 整体式温室型太阳能红枣烘房 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |