CN104482674A - 太阳能翅片热管平板集热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种太阳能翅片热管平板集热装置，该太阳能翅片热管平板集热装置包括：一平面吸热铝板；至少一根热管，该热管上一体形成有一翅片，并通过该翅片固定贴合于所述的平面吸热铝板上；一超白玻璃盖板，该超白玻璃盖板设置于所述平面吸热铝板相对于热管的另一面，其中，该超白玻璃盖板与平面吸热铝板之间形成有一中空保温层；一热交换水管，该热交换水管设置于所述热管端部；所述的平面吸热铝板和超白玻璃盖板的端部通过一边框保温封装。本发明具有优良的集热效率、保温性能、热传输性能、防冻能力。

Description

太阳能翅片热管平板集热装置
技术领域：
本发明涉及太阳能应用技术领域，特指一种具有优良的集热效率、保温性能、热传输性能、防冻能力的太阳能翅片热管平板集热装置。
背景技术：
温室气体排放的全球气候变暖越来越受到国际社会的广泛关注，加强节能减排是应对全球气候变化以及资源短缺和环境容量有限挑战的重要手段，太阳能作为一种可再生能源，其开发利用节约常规能源、保护自然环境、减缓气侯变化等都有着极其重大的意义。与常规能源相比，太阳能还具有总能量大、长久性、普遍性、无污染等诸多优点，但同时它还存在分散性、间歇性合随机性等弱点，使得太阳能的利用难度大而效率低。
太阳能集热器作为太阳能利用的一个重要领域，相对于其它的太阳能利用技术而言，其不但结构简单、成本低廉、便于维护，而且使用可靠性高，一次安装后，无需消耗任何外在动力，可以为人们的生活、生产活动提供大量热水，极大方便、提高人们的生活质量。
目前，市场上普遍应用的太阳能集热器主要包括平板式和真空管式量大系列，其中，平板式太阳能集热器的优点非常突出：热效率高，其采用金属管板式结构，强度、寿命及工作可靠性非常好，可免维护，工作寿命可达15年，具有很高的性价比；其主要的缺点就是保温及抗冻能力差。
有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有优良的集热效率、保温性能、热传输性能、防冻能力的太阳能翅片热管平板集热装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该太阳能翅片热管平板集热装置包括：一平面吸热铝板；至少一根热管，该热管上一体形成有一翅片，并通过该翅片固定贴合于所述的平面吸热铝板上；一超白玻璃盖板，该超白玻璃盖板设置于所述平面吸热铝板相对于热管的另一面，其中，该超白玻璃盖板与平面吸热铝板之间形成有一中空保温层；一热交换水管，该热交换水管设置于所述热管端部；所述的平面吸热铝板和超白玻璃盖板的端部通过一边框保温封装。
进一步而言，上述技术方案中，所述超白玻璃盖板与平面吸热铝板之间形成的中空保温层的宽度为12-15mm。
进一步而言，上述技术方案中，所述的中空保温层充填有热传导系数低的气体。
进一步而言，上述技术方案中，所述平面吸热铝板的表面镀有选择性吸热涂层。
进一步而言，上述技术方案中，所述热管的翅片通过焊接或黏贴的方式固定贴合于所述的平面吸热铝板上。
进一步而言，上述技术方案中，所述的热管通过铝型材工艺一体加工成形，其管腔内经排除空气后充填有低凝固点工质，该工质为有机和/或无机工质，且该工质占热管管腔体积的30％-70％。
进一步而言，上述技术方案中，所述的热管两端密封，其中一端通过一铝连接件与所述的热交换水管形成可热传导的稳定装配。
进一步而言，上述技术方案中，所述平面吸热铝板安装有所述热管的一面顺序设置有保温层及背板。
进一步而言，上述技术方案中，所述的保温层为发泡胶层、岩棉层、或其复合保温层。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
1、本发明中的热管通过该与其固为一体的翅片固定贴合于平面吸热铝板上，由于翅片较宽，令热管与平面吸热铝板的接触面积大，这样的结构大大提高了热管的集热效率。
2、由于平面吸热铝板前端与超白玻璃盖板间形成的中空保温层填有热传导系数低的气体，且该平面吸热铝板后端设置有保温层及背板，其中，保温层包覆于热管上，这样的结构令本发明具有极好的保温性能及防冻能力。
3、由于热管通过铝型材工艺一体加工成形，其管腔内经排除空气后充填有低凝固点工质，且该工质占热管管腔体积的30％-70％，该工质通过吸热汽化和冷凝液化的循环，将热传送至铝连接件，而铝连接件把热量传递给热交换水管，加热其内部的水，实现对热交换水管中的水进行加热，以达到对太阳能的利用，且其热传输性能优良。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中热管的断面示意图；
图3是本发明中热管与平面吸热铝板的装配示意图；
附图标记说明：
1平面吸热铝板                 11保温层
12背板                        2热管
21翅片                        22铝连接件
30中空保温层                  3超白玻璃盖板
4热交换水管                   5边框
具体实施方式：
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
见图1、2所示，一种太阳能翅片热管平板集热装置，其包括：平面吸热铝板1、稳定安装于平面吸热铝板1后端面的热管2、稳定安装于平面吸热铝板1前端的超白玻璃盖板3及设置于所述热管2端部的热交换水管4。
所述平面吸热铝板1的表面镀有选择性吸热涂层，用于吸收太阳能。
本实施例中，平面吸热铝板1后端面固定安装有三根热管2。
所述的热管2上一体形成有一翅片21，并通过该翅片21固定贴合于所述的平面吸热铝板1上，由于翅片21的面积较宽，令热管2与平面吸热铝板1的接触面积大，这样的结构大大提高了热管的集热效率。
所述热管2的翅片21通过焊接或黏贴的方式固定贴合于所述的平面吸热铝板1上。
所述的热管2通过铝型材工艺一体加工成形，其管腔内经排除空气后充填有低凝固点工质，该工质为有机和/或无机工质，且该工质占热管2管腔体积的30％-70％，令热管2自然形成热管效应。该工质通过吸热汽化和冷凝液化的循环，将热传送至热交换水管4，实现对热交换水管4中的水进行加热，以达到对太阳能的利用，且其热传输性能优良。
所述的热管2两端密封，其中一端通过一铝连接件22与所述的热交换水管4形成可热传导的稳定装配，具体而言，热交换水管4位于热管2上端。
所述平面吸热铝板1安装有所述热管2的一面顺序设置有保温层11及背板12，该保温层11为发泡胶层、岩棉层、或其复合保温层。
所述的超白玻璃盖板3设置于所述平面吸热铝板1相对于热管2的另一面，其中，该超白玻璃盖板3与平面吸热铝板1之间形成有一中空保温层30，该中空保温层30充填有热传导系数低的气体，例如二氧化碳。所述超白玻璃盖板3与平面吸热铝板1之间相距12-15mm，即所述的中空保温层30的宽度为12-15mm。
所述的平面吸热铝板1和超白玻璃盖板3的端部通过一边框5保温封装。由于平面吸热铝板1前端与超白玻璃盖板3间形成的中空保温层30填有热传导系数低的气体，且该平面吸热铝板1后端设置有保温层11及背板12，其中，保温层11包覆于热管2上，这样的结构令本发明具有极好的保温性能及防冻能力。
所述的热交换水管4设置于所述热管2端部，且所述的保温层11包覆于热交换水管4上。
本发明的工作原理：阳光从超白玻璃盖板3射入，穿过所述的中空保温层30照射于平面吸热铝板1的选择性吸热涂层上；平面吸热铝板1吸收光线能量(集热)后，经过翅片21将热量传送至热管2管腔内的低凝固点工质，该工质受热汽化(在真空中其沸点也会降低),汽态工质上行，并把热量传递给铝连接件22，实现对热交换水管4中的水进行加热。该工质冷凝后，形成液态并流向热管2下部，该工质通过吸热汽化和冷凝液化的循环，把热量传递给铝连接件，而铝连接件22把热量传递给热交换水管4，实现对热交换水管4中的水进行加热，以达到对太阳能的利用，且其热传输性能优良。
当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (9)

1.太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：包括：
一平面吸热铝板(1)；
至少一根热管(2)，该热管(2)上一体形成有一翅片(21)，并通过该翅片(21)固定贴合于所述的平面吸热铝板(1)上；
一超白玻璃盖板(3)，该超白玻璃盖板(3)设置于所述平面吸热铝板(1)相对于热管(2)的另一面，其中，该超白玻璃盖板(3)与平面吸热铝板(1)之间形成有一中空保温层(30)；
一热交换水管(4)，该热交换水管(4)设置于所述热管(2)端部；
所述的平面吸热铝板(1)和超白玻璃盖板(3)的端部通过一边框(5)保温封装。
2.根据权利要求1所述的太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：所述超白玻璃盖板(3)与平面吸热铝板(1)之间形成的中空保温层(30)的宽度为12-15mm。
3.根据权利要求2所述的太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：所述的中空保温层(30)充填有热传导系数低的气体。
4.根据权利要求1所述的太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：所述平面吸热铝板(1)的表面镀有选择性吸热涂层。
5.根据权利要求1所述的太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：所述热管(2)的翅片(21)通过焊接或黏贴的方式固定贴合于所述的平面吸热铝板(1)上。
6.根据权利要求1所述的太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：所述的热管(2)通过铝型材工艺一体加工成形，其管腔内经排除空气后充填有低凝固点工质，该工质为有机和/或无机工质，且该工质占热管(2)管腔体积的30％-70％。
7.根据权利要求1所述的太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：所述的热管(2)两端密封，其中一端通过一铝连接件(22)与所述的热交换水管(4)形成可热传导的稳定装配。
8.根据权利要求1所述的太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：所述平面吸热铝板(1)安装有所述热管(2)的一面顺序设置有保温层(11)及背板(12)。
9.根据权利要求8所述的太阳能翅片热管平板集热装置，其特征在于：所述的保温层(11)为发泡胶层、岩棉层、或其复合保温层。
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