CN104197549A - 有蒸发器和换热器的太阳能制热器 - Google Patents

Abstract

本发明有蒸发器和换热器的太阳能制热器，包括太阳能集热器、冷媒工质传输循环管路、电子控制器、换热器，其特征是太阳能集热器中的集热板的一面凃镀有太阳能光热吸收转换涂镀膜层而另一面紧贴有蒸发器，蒸发器中有换热蒸发器件，换热蒸发器件中有扁平形的至少一排具有至少5个微孔通道的换热蒸发排管，换热器中有换热冷凝器件，换热冷凝器件中有扁平形的至少一排具有至少5个微孔通道的换热冷凝排管，蒸发器的进、出口通过冷媒工质传输循环管路分别与换热器的出口、进口连通。本发明能大大提高导热面积和导热效率。

Description

有蒸发器和换热器的太阳能制热器

技术领域：

本发明涉及太阳能光热利用技术领域，特别涉及利用蒸发器和换热器制热换热的太阳能制热器。

背景技术：

太阳能光热利用，其中重要的太阳能集热板光热转换制热利用领域，是利用金属板面凃镀太阳能光热吸收转换膜层，在该膜层的金属板另一面即背面上制作导热媒质通道，将太阳能在金属板上光热转换获得的热能，利用与金属板接触的此导热媒质通道，将此通道内的媒质加热，使媒质被传输到换热水箱或空气换热器，将此热能转换给水或空气，而获得热水或热空气，这些热水或热空气就直接可以被应用到生活、工业等应用领域。这利用平板集热器采热技术制热已是几十年来被大量应用并不断提高技术水平的成熟技术。大家围绕在有限的集热板采光面积上如何提高光热转换能力发明了不少新的技术和方案。

首先在金属板集热太阳能光热吸收转换膜层上展开了一系列研究并提供了不少技术方案。其次在集热板的保温隔热上有很多研究进步，主要目的是让其不轻易将太阳能光热吸收转换而获得的热能因环境温度较低而对流交换给低温环境，即尽量提高集热板保温功能的同时让获得的热能尽快、尽量不损失的通过集热板背面设置的通道及其中的媒质传给热水换热器或空气换热器而被储藏和利用。这也是提高平板集热器光热转换效率的关键技术环节。

由于金属集热板是重要的光热转换受热、传热的介质，怎样将此介质的热能尽快、尽量少损失的通过管路给换热器或用热器，人们为此有不少的发明和技术方案。

比如采用导热系数高的铜管与金属集热板紧密接触，而不是采用导热系数低的铝及铝合金管；比如尽量增加铜管与金属集热板导热接触面积而采用了很多与之连接接触方法；比如采用吸收热能快的媒质；比如采用方形管增加与金属板接触面积，但因其管内压太高时环应力承受有限没被成功应用；比如笔者申请发明尚未公开的增加 弧 形金属卡套对与集热板接触的铜管包覆增大铜管及与板的导热面积；比如有人也发明了在金属集热板背面紧密接触的铜管内加入冷媒的技术方案，利用低温就可蒸发、沸腾的液汽相变物理变化，可以更多更快的传输集热板从太阳能光热吸收转换的热能，但由于光壁铜管且是蒸发气压需要更高的圆形承压管道，加之圆形铜管与集热板平面的接触是圆弧管壁与平面的接触导热面积有限，集热板此导热介质获得的热能并不能被这有限的面积充分传热给管内的冷媒，所以实际的应用效果并不明显。

 综上所述，没有发现有效增大媒质管道与集热板此导热介质传热面积的技术措施；也没有发现虽然采用冷媒利用蒸发器技术，但有效解决制热器管道的强度承受问题及与集热板如何增大传热面积的方案，因这是直接关系蒸发器技术发挥效果的关键问题，更没有发现与之匹配冷凝器及循环管路的完整解决方案，更没有发现利用比表面积大的，导热面积成倍增长的，承压能力倍增的微孔通道排管用于此领域的报道，也更没有发现利用扁平状的微孔通道排管与集热板紧贴，与集热板可以是平面接触会有很大的接触面积及导热面积增加，且此微孔通道排管采用冷媒质可因增加排管通道的结构不仅多孔且呈多排列孔，使比表面积倍增，使蒸发器效果倍增，可能带来沸腾传热的效果更佳的技术方案，也没见上述系统结构因采用扁平型微孔通道排管作冷凝器，用循环管路将蒸发器与冷凝器连成系统，而可能使此管路系统因此毛细管道及其原理的应用而成为远距离热管应用系统，它将会发挥更佳的太阳能制热效果。因为与集热板紧密大面积接触的蒸发器，由液体蒸发为高压蒸汽，相同的冷凝器由于热交换的冷水及冷空气的吸热交换变回为液体而成为媒质可重复循环运行的太阳能制热器。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种能大大提高导热面积和导热效率的有蒸发器和换热器的制热换热的太阳能制热器。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明有蒸发器和换热器的制热换热的太阳能制热器，包括太阳能集热器、冷媒工质传输循环管路、电子控制器、换热器，其特征在于太阳能集热器中的集热板的一面凃镀有太阳能光热吸收转换涂镀膜层而另一面紧贴有蒸发器，蒸发器中有换热蒸发器件，换热蒸发器件中有扁平形的至少一排具有至少5个微孔通道的换热蒸发排管，换热器中有换热冷凝器件，换热冷凝器件中有扁平形的至少一排具有至少5个微孔通道的换热冷凝排管，蒸发器的进、出口通过冷媒工质传输循环管路分别与换热器的出口、进口连通，因集热板的太阳能光热吸收转换膜层的光热转换而获得热能，使在蒸发器里的冷媒工质被蒸发为气体经冷媒工质传输循环管路传输到换热器的换热器件（冷凝器）被冷水或冷空气换热而冷凝成液体再经冷媒工质传输循环管路循环返回到蒸发器形成再次往返循环，使太阳能制热器利用蒸发器、冷凝器制热、换热。

上述的太阳能集热器中还有位于太阳能光热吸收转换凃镀膜层一面上的盖板玻璃、位于集热板具有蒸发器的另一面上的隔热保温材料、位于隔热保温材料上的金属底板、色覆并固定在具有太阳能光热吸收转换涂镀膜层的集热板、蒸发器、盖板玻璃、隔热保温材料、金属底板四周的型材框架及位于型材框架内的密封胶条。

 上述的换热蒸发排管、换热冷凝排管上的微孔通道的孔是圆形的孔或是方形的孔，孔直径或孔一边长为0.2mm至2.0mm，相邻孔与孔之间孔壁间隔至少为0.2mm，孔与相邻排管边缘之间间隔至少为0.5mm，换热蒸发排管、换热冷凝排管采用铝或铝合金制成。

上述的在冷媒工质传输循环管路上位于换热器出口到蒸发器进口的位置上设置有电子控制器控制的节流膨胀阀，由电子控制器控制对蒸发器蒸汽的过热度监控来反馈和调整蒸发器蒸发气体的压力和流量。

    上述的冷媒工质传输循环管路上位于蒸发器出口到换热器进口的位置上设置有电子控制器控制的节流膨胀阀，由电子控制器控制来实现对蒸发器蒸发气体的压力和流量的调整和控制。

    上述的冷媒工质传输循环管路上位于蒸发器的出口到换热器进口的位置上设置有压缩机，对蒸发器蒸发的气体压缩，提高气体压力和温度，换热器出口到蒸发器进口的位置上设置有电子控制器控制的节流膨胀阀，由电子控制器控制来实现对蒸发器蒸发气体的压力和流量的调整和控制。

上述的太阳能制热器的换热冷暖器中有换热冷凝集排管，换热冷凝器中的换热冷凝排管的排管壁两管壁上对称分布热交换用的折叠的金属翅片，金属翅片表面密布有凹凸纹及透空气的切口，换热冷凝排管两管壁与翅片之间紧贴采用钎焊或导热胶粘结或铝粉熔焊在一起，换热冷凝排管的端口插入换热冷凝集排管上垂直于换热冷凝集排管轴线的开口内被钎焊连接，其主要用于空气换热领域。

上述的换热器中有换热水箱，换热冷凝排管与换热水箱壁、和/或蒸发器与集热板之间分别采用激光焊焊接，激光焊是对换热蒸发排管、换热冷凝排管两边缘分别与对应集热板面、换热水箱壁焊接、或蒸发换热冷凝排管、换热蒸发排管两边热挤出成型时预留的翅片在宽度方向上进行间隔至少5mm距离的点焊或直缝连续穿透焊，将翅片分别穿透对应换热水箱壁、集热板半穿透焊的方式熔融连接在一起。

上述的集热板另一面紧贴的蒸发器中的换热蒸发排管是被金属卡套包覆并将其平面与集热板接触而压贴在一起，金属卡套沿换热蒸发排管纵向两边都有至少10mm宽度的平面与集热板紧密接触并被激光穿透焊为一体，穿透焊是将金属卡套融焊穿透，集热板是半穿透，金属卡套是对蒸发器换热蒸发排管呈单组包覆并压贴在一起对其穿透焊或者是采用一块与集热板尺寸相同的具有与换热蒸发排管数目形状相匹配的整块金属板，对其两板面接触面激光穿透焊将其融焊压贴在一起，同时对多组换热蒸发排管进行良好包覆和传热。

上述的集热板另一面紧贴的蒸发器的换热蒸发排管的背面或包覆换热蒸发器件的金属卡套背面设置有能分段分功率加热的电热丝或陶瓷PTC加热器或电加热薄膜带或直接涂镀在金属板的绝缘层上的电热膜，当冬天、温度过低或太阳没有的时候或太阳光能不足时可以开通此分段、分功率可调温的电加热器，分段分温度梯度，使蒸发器能启动和工作，使该太阳能制热器在应用环境中不失去蒸发器、冷凝器功能，有此电加热器也可对二排微孔通道排管和三排微孔通道排管的蒸发器从两面对其加热，更加合理且热效率更高。

上述的太阳能制热器，集热板凃镀膜层是二氧化硅及掺杂溶胶凝胶涂布方法制取得到，其吸收率大于90%，发射率大于10%；或者是真空磁控溅射方法镀制取的太阳能选择性吸收膜层，其吸收率大于93%，其发射率小于7%；或者是电镀黑铬膜层，其吸收率大于93%，其发射率小于10%。

本发明的有益效果是：采用了具有几倍比表面积于光壁圆管比表面积的扁平型微孔通道排管制作蒸发换热器件和换热冷凝器件且分别与集热板和换热器紧密贴合接触并被包覆被集热板胶粘结或铝粉熔焊，和/或激光焊接牢固连为一体，具有尽量高的导热面积和高的导热效率，由于媒质传输管道与蒸发器和换热连接形成循环管路，使该系统不仅具有毛细管及其吸液功能还成为了有较远距离传输由冷媒液被热蒸发器蒸发为气态由气态被冷凝器的冷水或冷空气热交换冷凝为液态且可以流回的热管系统，使太阳能集热器获得的热能的热因有扁平形微孔通道排管组成的蒸发器和冷凝器、热交换器及媒质循环管路，而使太阳能制热器具有远超于一般太阳能热水器的热效率，具有１倍以上的热效率。

附图说明：

图1是太阳能制热器系统结构图。

图2是图1中太阳能集热器结构示意图。

图3是空气冷凝器与集排管间的位置图。

图4是图3所示具有翅片结构的蒸发换热排管的剖面示意图。

图5是具有多微孔单排列扁平型微孔通道排管与集热板紧贴并被激光焊接连接的剖面示意图。

图6是有供激光焊接用翅片的放大剖面示意图。

图7是具有多微孔2排排列孔呈圆形的扁平型微孔通道蒸发换热的排管与集热板连接剖面示意图。

图8是具有多微孔3排排列孔呈方形的扁平型微孔通道换热蒸发排管与集热板连接剖面示意图。

图9是图8中有供激光焊接用翅片的放大剖面示意图。

图10是具有多微孔2排孔呈方形的扁平型微孔通道换热蒸发排管与集热板连接剖面示意图。

图11是图10中有供激光焊接用翅片的放大剖面示意图。

图12是具有多微孔2排孔呈方形的没有激光焊接用翅片的扁平型微孔通道排管的剖面示意图。

图13是扁平型微孔通道排管与金属卡套位置图。

图14是扁平型微孔通道排管与金属卡套另一位置图。

图15是圆形多孔3排列的扁平型微孔通道排管被金属卡套包覆紧贴集热板被激光焊接连接示意图。

图16是圆形多孔2排列的扁平型微孔通道排管，其被金属卡套包覆紧贴集热板被激光焊接连接，扁平形管与金属卡套之间设置有分段分功率可控的陶瓷加热器如PTC材料示意图。

图17是不同形式结构的扁平型微孔通道的换热蒸发排管与在整片集热板上位置图。

图18是扁平型排管与集排管位置图。

图19是太阳能制热器另一结构示意图。

图20是图19中太阳能集热器结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例1有蒸发器和换热器的太阳能制热器，包括太阳能集热器1、媒质传输循环管路2、换热器3、电子控制器20。太阳能集热器中的金属集热板4一面凃镀有太阳能光热吸收转换膜层5而另一面有蒸发器。蒸发器中有换热蒸发器件。换热蒸发器件中有扁平形微孔通道换热蒸发排管6、以及将其两面粘结或铝粉熔焊为一体的导热胶7。盖板玻璃9盖在凃镀光热吸收转换膜层上面，防止灰尘，膜层污染、老化。因有间隔可以隔热减少传热，隔热保温材料10与金属底板11之间从底部阻隔其向空气传热是密封胶条12位于盖板玻璃位于型材框架13之间，此密封胶条可以是密封粘结胶也可以是合成橡胶。将盖板玻璃与型材框架13之间缝隙密封防止雨水侵入太阳能集热器内。型材框架13是树脂或铝型材，它将上述各部件包覆组装起来方便安装，使其成为一个整体，叫作太阳能集热器。

冷媒工质传输循环管路由以下部件组成：位于太阳能集热器中的换热蒸发汽集排管8、进（回）液管14与蒸汽管15之间的换热冷凝集排管（接头分配管）17。蒸汽管15与换热器换热水箱22之间有电子节流膨胀阀16、在与冷媒工质进（回）液管连接的储液罐18用于储液在蒸发器冷媒工质进（回）液管14，蒸发器处有电子节流膨胀阀16。两个电子节流膨胀阀及电子控制器20配合以过热度为主要反馈信息控制冷媒质流量及压力，

缠绕紧贴换热水箱22壁的扁平形微孔通道换热冷凝排管21也即是冷凝器，它与蒸发器的扁平形微孔通道换热蒸发排管6是一样的成品结构。微孔有方形，也可以是圆形孔，直径或其方形边长在0.2mm至2mm之间，排孔至少有10孔以上，可以有一排孔、二排孔和三排孔孔结构的比表面积大、传热好的产品，由于是多排微孔，该排管与同管壁周长的光壁管比，其表面积大数倍，不仅有毛细管吸液特性，热交换的面积也大数倍，会使冷媒工质因热蒸发出现池沸腾换热现象，也会因此比常规光壁管的热交换能力成倍增长，加之太阳能集热板光热转换效率很高、持续供热能力很强，选用这种特种微孔通道排管来制作蒸发器和冷凝器，加之是扁平形状与集热板和换热水箱接触，传热面具有此一般空调，热泵等换热管高数倍的传热效率，解决了圆形光壁铜管换热效率不够的问题，因此使此系统有很高的换热效率。

特别要提到，由于蒸发器和换热器中的冷凝器都是用的这种比表面积大的微孔通道排管，管路中间只设置了电子控制的节流膨胀阀及用循环管路来连接它们，这种管路结构实际上是典型的热管结构，其热管的冷媒工质液变气的蒸发和冷凝的气变回液的原理应用对此系统换热效率提高也是有特别贡献。其扁平形通道排管的孔径大小、设计和选用，其单排列，还是两排列，还是三排列的选用，因其符合毛细管吸液特性，也可以依据蒸发器与冷凝器之间的距离和高度来设计，其可以参考公开的有关设计手册及市售排管生产供应厂家的技术说明，因此在不增加其间的输送动力，气、液在其之间也能输送运行且可以有几米长之间距离，为其工程应用创造了好条件。

此方案的换热器3是换热水箱22的水箱壁缠绕有至少一组扁平形微孔通道换热冷凝排管，为了将蒸发器蒸发冷媒工质饱含的热能尽快不受阻的传输给换热水箱里的水。此缠绕在水箱壁的扁平形微孔通道换热冷凝排管可以是2组、3组，可以呈卡箍或缠绕，也可以是螺旋式缠绕，为了紧贴增加传热面积，此排管与换热水箱壁之间可以用导热胶粘结，也可以利用激光焊对扁平形换热冷凝排管的的边缘与集热板焊接，也可以对排管的翅片穿透焊而集热板半透焊，也可以粘结和焊接结合，此换热水箱内有电加热辅助加热器23，有防止电位差造成对水箱的电腐蚀的金属镁棒24，有冷进水管25热出水管26，有对换热水箱的保温隔热层27，对其包覆的涂塑金属壳28由于热水轻，冷水重，为了冷凝器能有更好的冷凝效果，设置冷媒工质蒸发的蒸汽从热水箱上部进入，冷凝后的液体从热水箱下部流出。因可能是多根扁平形微孔通道排管进入水箱包覆壳和引出包覆壳，所以在媒质传输循环管路的进（回）液管14和出气管15与扁平形微孔通道排管连接处，设置了换热冷凝集排管（多通道接头分配器）17分别对蒸汽进入和进回液进行连接。

关于系统中扁平形微孔通道排管的具体结构和尺寸设计，采用哪一种排管都是可以的（可参见图5，图6、图7、图8、图9、图10及图11以及其与集热板之间，与换热水箱壁之间，如何紧贴连接，是采用导热胶粘结或铝粉熔焊，和/或激光焊融焊在一起，还是包覆金属卡套甚至整块板包覆，可参见图12、图13、图14、图15、图16、图17。其中特别要提到图13至图17，在这些方案中增加3对蒸发器的电加热装置，使冬天晚上，阳光不充足时由电热器对蒸发器加热，且可分段、分功率针对不同温度环境启动不同功率大小的电热器向蒸发器直接补充热能，经过电子控制器的控制，满足对换热水箱水量、水温的设计要求。这个在蒸发器上增加电热器的设计，弥补了太阳能光照强度阴天、冬天不足，晚上没有的应用难题，因其与蒸发器、冷凝器的冷媒工质相变传热导热技术及环境能源利用，可再生重叠工程应用，比在热水箱单独依靠电加热器加热水有更高的热效率和节约能源，所以这也是个综合利用太阳能光热的好的技术方案。

图5及图6展示扁平形排管上的微孔是方形孔，孔尺寸边长1.5mm×1.5mm，其孔之间金属间隔厚度0.2至0.4mm，孔边到扁平形平面金属壁厚大于0.5mm，排孔有10孔以上，两边有翅片29供激光穿透焊接，（以下都相同）集热板是半穿透焊（以下都相同），两相对平面之间紧贴，可以有导热胶粘结，也可以没有（以下都相同），一般扁平形排管宽度超过20mm，就应该增加导热胶粘结。

图7与图5相同紧贴连接方法，其它都与图５相同，仅是孔是圆形孔，孔直径10mm，每排16孔，有2排孔结构，孔间隔及到边壁厚同于图5，图8及图9中是方形孔，孔边长0.6mm，一排有20孔，共有3排孔，孔间隔及到边壁厚同于图5连接方式即有导热胶粘结，又有激光焊接。实施例1采用此扁平形微孔通道排管，在集热板宽1000mm上方布连接22至24根，长度2000mm上紧密粘结和焊接长度1850mm。图8中采用激光穿透焊外，紧贴面用了导热胶。

参见图10、图11，排管上的孔是方形孔，孔边长1.0mm×1.0mm，一排有16孔，共有2排孔，孔间隔及到边壁厚同于图5。

参见图12，换热蒸发排管上没有翅片，与金属集热板紧贴依靠导热胶粘结或被金属卡套包覆后由卡套与集热板接触面穿透焊接在一起与集热板紧贴。（此型主要用于冷凝器，用于换热水箱水箱壁的螺旋缠绕贴合或者空气交换因此管端面呈垂直于集排管轴线方式插入并钎焊，且可能在其管双面钎焊大比表面积的翅片。

图13为没焊接用翅片的扁平型微孔通道排管，被金属卡套包覆后与集热板紧贴被焊接连接电热丝分几个抽头呈蛇形盘绕布置在扁形管与金属卡套之间，可以分段实现分功率加热。

图14同图12类似扁形换热蒸发排管管与金属卡套之间设置有整片分段、发功率的薄膜电热器，其材料是耐热耐老化的聚酰亚胺薄膜电热器，其包覆和集热板紧贴连接如图9。

参见图13，铝合金金属卡套30厚度0.4至0.5mm，形成与扁平形排管一样的凹形内腔31，两边翅片长度各大于10mm，被激光穿透焊将其两边10mm宽度与集热板紧贴焊牢。如图13所示在凹形腔卡住扁平形排管两个接触面之间，布置有5根电热丝32呈蛇形状排列。有绝缘材料包覆的每根电丝50瓦，在每根扁平形排管与金属卡套之间均匀分布250瓦。在1000mm集热板布置22根扁平形排管及金属卡套就分布了5500瓦电热器，每根扁平形排管与金属卡套的5根电热丝分为5段与其余21根的5根分别并联，后由电子控制器程序控制，可以实现分5段控制，每一段开通时有1100瓦加热工作，可以满足各种条件下的电加热功率对蒸发器的补充。该电热丝已有市售产品用于地板采暖，该电子控制器也已有市售产品可以应用。图14主要说明电加热器是采用电加热薄膜材料，基材是耐温耐老化的聚酰亚胺膜材料33，该电热丝已有市售产品用于地板和床垫采暖。具体电热功率分配基本同于前述。

图15主要说明是电加热材料制作在金属卡套凹形腔的表面上，是在金属卡套金属表面上先镀制绝缘陶瓷膜，再分条镀制电阻电热膜材料34，在此膜层上再镀制陶瓷绝缘保护层，使此金属卡套成为电热材料，包覆扁平形排管时，可以直接对其加热。具体电热膜的镀制已有公开技术可参考，在此方案只是应用不再累述。该电热膜分段、分功率控制同于前述。

图16主要说明在金属卡套包覆扁平形排管之间，设置陶瓷加热器35，如PTC压电材料，这些产品已有成熟产品可供应用。

图17说明金属卡套30是一整块金属壁，其凹形腔的数目和形状与布置在集热板背面的扁平形微孔通道换热蒸发排管匹配，电加热器36不仅可以如前述置于金属卡套与扁平形排管之间，还可以布置在金属卡套整块板的外面，方便维修更换。

图18是扁平型排管端面平行于集排管轴线，插入集排管的与扁平型管尺寸匹配的开口中被钎焊连接为集排管管架的局部剖面示意图，因扁平管与集排管轴线呈平行分布，那扁平型管的宽度面就与集热管平面可以重叠紧贴被导热胶粘结和/或激光焊接连接，对扁平型管的预留翅片穿透焊，插入集排管开口的扁平型管的翅片已预先冲切加工去掉了扁平型管若为20mm宽，集热板为1000mm宽X2000mm长，整板面宽度方向可布置并连接18至22片扁平型管，冷媒工质采用市售的R22或R401或R407，电加热器分布在此20至22片扁形宽与金属卡套之间，最大10千瓦功率，可分功率2、4、6、8至10千瓦5挡分段启动运行。可满足夜晚及没太阳时或冬天温度过低时供应，使其热交换水箱的热储水量不仅可以满足洗浴，还可以满足冬季夜晚采暖，也可以将此蒸发器与空气冷凝器连接用此热交换空气对室内进行供热。

图18布置在集热板背面的扁平形换热蒸发排管与换热集排管的连接方式介绍，是一个局部剖面示意图。是扁平形双排微孔通道换热蒸发排管端面平行于集排管轴线开口，插入换热集排管后利用预先喷涂在排管上的钎焊材料在卧式钎焊炉加热钎焊连接，该扁平形排管与集排管这样钎焊成型后，该扁平形排管的宽度方向的平面与集热板平面可以紧贴连接。两根集排管的各自两个管端头在集热器的型材组框上比较容易露出，方便与媒质循环管路连接。该图上明显表示的扁平形排管除插入集排管开口被钎焊，该扁平形排管明显两边留有的翅片是供与集热板紧贴连接时被用以激光穿透焊接。

此方案的电子控制器可以采用市售的平板太阳能集热器的电子控制器至少采用过热度监测反馈线路来配套控制。

此方案的集热板可以挂在朝南的住宅阳台上或垂直安放在阳台或墙上，热水箱和电子控制器置于阳台上，若集热板宽1000mmX长2000mm，在中国长江以北地区的河北山东等地，可以带动150至200L容积的热水箱，达到水箱温度夏天55-60度，冬天40-45度，比一般同面积平板太阳能热水器产同样温度的热水多50至100L。若在住宅南墙增加两块同上面积的集热板，增加热水箱容积到500至750L，利用住宅已有采暖散热器向室内供热水，冬天可以解决上述地区80至100平米的室内借暖需求。是很好的太阳能热利用。

实施例2：

参见图1、图2、图3、图4，本实施例基本与实施例1同，不同处是用空气冷凝器37代替了实施例1中的换热水箱22。

本空气冷凝器37采用的扁平形微孔通道排管38如图4所示平面上开有条形凹凸形状的折叠翅片29。产品已有市售产品及不同规格。该扁平形微孔通道排管的端面是垂直于集排管的轴线，插入与管轴线垂直的开口被钎焊连接。此结构方便冷空气穿过此带有翅片的扁平形微孔通道排管，让冷空气去冷凝气态状的冷媒工质，同时将冷媒工质由蒸发器带来的高温高压热能传热给该冷空气，使冷空气变为热空气达到热交换目的。用此热空气去作室内供暖或工业烘干等用途。这也是一种热效率较高的利用蒸发器、冷凝器制热、导热的太阳能制热器。

实施例3：

参见图19、图20，本实施例3与实施例1基本相同，不同处是集热器只有集热板，没有玻璃盖板及密封条，隔热保温及金属底板，型材组框。在蒸发器蒸汽流向换热器的循环管路上用压缩机代替电子节流膨胀阀，对蒸气压缩，使其增高压力和温度对于换热器的冷凝效果及效率比此处用电子节流阀更好。结合该系统的电子控制器的系统控制，比空气能热泵及实施例1的同样面积的制热器有更好的制热能力。

本实施例的换热器也可以换为空气换热器来应用。电子控制器可采用市售的平板太阳能热水器的电话控制器。

本实施例也可以把其中的电子节流膨胀阀和压缩机都取消，使此蒸发器及冷凝器系统成为太阳能制热直膨式系统得以应用，也是一个好的技术方案和实施例。

上述各实施例是对本发明的上述内容作进一步说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的额范围。

Claims (10)

1.有蒸发器和换热器的太阳能制热器，包括太阳能集热器、冷媒工质传输循环管路、电子控制器、换热器，其特征在于太阳能集热器中的集热板的一面凃镀有太阳能光热吸收转换涂镀膜层而另一面紧贴有蒸发器，蒸发器中有换热蒸发器件，换热蒸发器件中有扁平形的至少一排具有至少5个微孔通道的换热蒸发排管，换热器中有换热冷凝器件，换热冷凝器件中有扁平形的至少一排具有至少5个微孔通道的换热冷凝排管，蒸发器的进、出口通过冷媒工质传输循环管路分别与换热器的出口、进口连通。

2.如权利要求1所述的太阳能制热器，其特征在于太阳能集热器中还有位于太阳能光热吸收转换凃镀膜层一面上的盖板玻璃、位于集热板具有蒸发器的另一面上的隔热保温材料、位于隔热保温材料上的金属底板、色覆并固定在涂镀有太阳能光热吸收转换涂镀膜层的集热板、蒸发器、盖板玻璃、隔热保温材料、金属底板四周的型材框架及位于型材框架内的密封胶条。

3.如权利要求1或2所述的太阳能制热器，其特征在于换热蒸发排管、换热冷凝排管上的微孔通道的孔是圆形的孔或是方形的孔，孔直径或孔一边长为0.2mm至2.0mm，相邻孔之间孔壁间隔至少为0.2mm，孔与相邻排管边缘之间间隔至少为0.5mm，换热蒸发排管、换热冷凝排管采用铝或铝合金制成。

4.如权利要求1或2所述的太阳能制热器，其特征在于在冷媒工质传输循环管路上位于换热器出口到蒸发器进口的位置上设置有电子控制器控制的节流膨胀阀，由电子控制器控制对蒸发器蒸汽的过热度监控来反馈和调整蒸发器蒸发气体的压力和流量。

5.如权利要求1或2所述的太阳能制热器，其特征在于在冷媒工质传输循环管路上位于蒸发器出口到换热器进口的位置上设置有电子控制器控制的节流膨胀阀，由电子控制器控制来实现对蒸发器蒸发气体的压力和流量的调整和控制。

6.如权利要求1或2所述的太阳能制热器，其特征在于在冷媒工质传输循环管路上位于蒸发器的出口到换热器进口的位置上设置有压缩机，对蒸发器蒸发的气体压缩，提高气体压力和温度，换热器出口到蒸发器进口的位置上设置有电子控制器控制的节流膨胀阀，由电子控制器控制来实现对蒸发器蒸发气体的压力和流量的调整和控制。

7.如权利要求1或2所述的太阳能制热器，其特征在于太阳能换热器中有换热冷凝集排管，换热冷凝排管的排管壁两管壁上对称分布热交换用的折叠的金属翅片，金属翅片表面密布有凹凸纹及透空气的切口，换热冷凝排管两管壁与翅片之间紧贴采用钎焊或导热胶粘结或铝粉熔焊在一起，换热冷凝排管的端口插入换热冷凝集排管垂直于换热冷凝集排管轴线的开口内被钎焊连接。

8.如权利要求1或2所述的太阳能制热器，其特征在于换热器中有换热水箱，换热冷凝排管与换热水箱壁、和/或蒸发器与集热板之间分别采用激光焊焊接，激光焊是对换热蒸发排管、换热冷凝排管两边缘分别与对应集热板面、换热水箱壁焊接、或换热冷凝排管、换热蒸发排管两边热挤出成型时预留的翅片在宽度方向上进行间隔至少5mm距离的点焊或直缝连续穿透焊，将翅片分别以穿透对应换热水箱壁、集热板半穿透焊的方式熔融连接在一起。

9.如权利要求1或2所述的太阳能制热器，其特征在于集热板另一面紧贴的蒸发器中的换热蒸发排管是被金属卡套包覆并将其平面与集热板接触而压贴在一起，金属卡套沿换热蒸发排管纵向两边都有至少10mm宽度的平面与集热板紧密接触并被激光穿透焊为一体，穿透焊是将金属卡套融焊穿透，集热板是半穿透，金属卡套是对蒸发器换热蒸发排管呈单组包覆并压贴在一起对其穿透焊或者是采用一块与集热板尺寸相同的具有与换热蒸发排管数目形状相匹配的整块金属板，对其两板面接触面激光穿透焊将其融焊压贴在一起，同时对多组换热蒸发排管进行良好包覆和传热。

10.如权利要求1或2所述的太阳能制热器，其特征在于集热板另一面紧贴的蒸发器的换热蒸发排管的背面或包覆其上的金属卡套背面设置有可分段分功率加热的电热丝或陶瓷PTC加热器或电加热薄膜带或直接涂镀在金属板的绝缘层上的电热膜。