CN104501434A - 集成式太阳能集热板 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种集成式太阳能集热板，包括边框、固定在边框内的金属管、紧贴在金属管前面的集热片材、固定在边框前端面的钢化玻璃以及填充在金属管中的集热液体。本发明可集合陶瓷太阳能板和玻璃真空管太阳能集热器的优点，可实现集成化生产和安装，同时保证较高的集热效率、承压性能和使用寿命，并可降低生产和使用成本，从而克服现有的太阳能集热板及其安装方法的不足。

Description

集成式太阳能集热板

技术领域

本发明涉及新能源利用研究领域的一种太阳能集热设备，特别是涉及一种集成式太阳能集热板。

背景技术

随着社会和科技的发展，能源需求量越来越大，太阳能、风能、潮汐能等可再生能源的开发和利用，以使其尽可能替代传统资源，已成为各国各领域发展的重要方向。

在太阳能利用领域，太阳能热水器是当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的应用产品。现有常见的太阳能热水器主要是玻璃真空管太阳能热水器和陶瓷太阳能板热水器，其中，后者因其整体性好、寿命长、故障少、吸热面积大、安全隐患低、能承压运行、易于与建筑结合的优点，成为近年来研究改良和推广应用的主流。

申请人在第201210558642.4号中国专利中公开了一种太阳能板的屋顶安装结构和安装方法，其只要求在建筑屋顶上预留少量预埋件即可实现太阳能板的固定安装，无需开槽或打孔，对屋顶各结构层无任何损害，既满足建筑业的施工规范，又提供了极为简便的安装方法，相较于传统的太阳能设施安装结构和方法，既提高了安装的精度和准确性，又大幅提高了施工效率。

但是，在大规模实践应用中我们发现：

1、现场安装时陶瓷太阳能板与管件之间的连接工作的繁重程度随着安装面积的增大的明显增加，因而对施工工人的数量和工期要求都较高；

2、由于陶瓷太阳能板本身重量较大，又多采用硅橡胶管连接，因此若试图在工厂完成部分太阳能板之间的连接工作，则在施工现场的吊装过程中连接管件将难以胜任承载太阳能板的重任，因而难以实现工业集成化的生产和安装；

3、陶瓷太阳能板的故障率较高，而生产和安装过程中无从检验，只有依赖安装完成后进行的试水打压测试，即使通过试水打压测试仍有相当比例的隐藏问题会在使用过程中逐渐暴露，而一旦发生渗漏，维护、维修难度也较大，进一步增加了陶瓷太阳能板的应用成本。

由此可见，上述现有的太阳能集热设备在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可集合陶瓷太阳能板和玻璃真空管太阳能集热器的优点，可实现集成化生产和安装，同时保证较高的集热效率、承压性能和使用寿命，并可降低生产和使用成本的新的集成式太阳能集热板，实属当前本领域的重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种集成式太阳能集热板，使其可集合陶瓷太阳能板和玻璃真空管太阳能集热器的优点，可实现集成化生产和安装，同时保证较高的集热效率、承压性能和使用寿命，并可降低生产和使用成本，从而克服现有的太阳能集热板及其安装方法的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种集成式太阳能集热板，包括边框、固定在边框内的金属管、紧贴在金属管前面的集热片材、固定在边框前端面的钢化玻璃以及填充在金属管中的集热液体。

作为本发明的一种改进，所述的集热片材采用黑陶瓷片。

所述的金属管采用卡压式不锈钢管，金属管之间卡压式连接。

所述的金属管采用304不锈钢材质，边框采用铝合金材质。

所述的金属管后侧还设有保温层。

所述的金属管包括上、下汇集管，以及平行并接在上、下汇集管之间的连管。

所述的边框内固定有多条横杆，所述的金属管通过横杆上的弹性夹固定安装在边框内。

所述的边框的前端面略宽于钢化玻璃，形成灌胶区。

所述的边框上设有连接孔。

所述的金属管与集热片材之间涂有导热硅脂。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、采用吸热片材与金属管件相结合的结构方式，集合了陶瓷太阳能板和玻璃真空管太阳能集热器的优点；

2、采用卡压式不锈钢管与黑陶瓷片结合的集热结构，既保证了集热效率和承压性能，又显著降低了重量；

3、可根据需要实现任意规格的集成化生产，且满足现场吊装要求，从而大幅简化现场施工，提高功效2/3以上，有效缩短施工周期；

4、采用卡压式衔接，密封性能好，寿命50年以上，免维护，显著降低使用成本；

5、从整个生产和施工过程来看，可使绝大部分工作在工厂中完成，大幅缩减了人力成本，可将部分原来参与户外劳动的工人安排于工厂内工作，有利于安全生产和管理，并改善工人的工作环境；

6、对原有建筑结构无任何影响，并顺应建筑一体化的发展趋势；

7、采用本发明结构的集热板可应用在建筑房顶、外壁和阳台设置的太阳能集热器上，还可应用于单体式太阳能集热器，完全替代并优于现有的玻璃真空管集热器。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明集成式太阳能集热板的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明集成式太阳能集热板主要由边框1、金属管2、集热片材3和钢化玻璃4组成。

具体来说，边框1优选铝合金材质，侧边可设有便于相邻集热板之间配合串钉等部件连接的连接孔，并可在边框1内固定有多条横杆，在横杆上设置弹性夹，以便于金属管的安装。

金属管2优选卡压式不锈钢管，以304不锈钢材质为最佳，金属管之间采用卡压式连接，连接处设置的内密封圈可达到很好的密封效果。金属管2通过横杆、弹性夹或其它方式固定安装在边框1内，并填充有水或防冻液等集热液体。金属管2的联络和布局可采用上、下汇集管(例如内径25mm的管件)加平行并接在上、下汇集管之间的连管(例如内径16mm的管件)设计，结构整洁简单，利于生产维护。

集热片材3优选黑陶瓷片，紧贴于金属管2的前表面，并可在金属管2与集热片材3之间涂导热硅脂，以提高其导热效率。

钢化玻璃4例如采用钢化布纹玻璃，固定在边框1的前端面上，且宽度以略窄于边框1前端面宽度为最佳，以便于相邻集热板之间的对接和灌胶。

此外，本发明还可在金属管2的后侧设置保温层5。

本发明可根据安装环境需要、生产线情况和运输方式随意确定合适的集热板规格，例如通常1-13m的长度、0.2-2米的宽度都可适应生产、安装和运输过程。

以屋顶安装为例，边框1、金属管2、集热片材3、保温层5的加工和组装均可在工厂完成，并形成符合需求的规格。现场施工时，先将未安装钢化玻璃的集热板吊装至屋顶6相应的安装位置，再通过屋顶预埋铁和角铁即可轻松实现边框的固定安装，其中，角铁以螺接方式安装在边框内侧为宜，以利于相邻集热板的无缝衔接，角铁与预埋铁之间可采用焊接固定，从而将集热板与建筑钢筋固定连接在一起，牢固可靠，不影响建筑本身，实现建筑一体最优化。上述工作完成后再将钢化玻璃以螺钉或粘胶等方式固定在边框上，即可完成整个安装施工。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种集成式太阳能集热板，其特征在于包括边框、固定在边框内的金属管、紧贴在金属管前面的集热片材、固定在边框前端面的钢化玻璃以及填充在金属管中的集热液体。

2.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的集热片材采用黑陶瓷片。

3.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的金属管采用卡压式不锈钢管，金属管之间卡压式连接。

4.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的金属管采用304不锈钢材质，边框采用铝合金材质。

5.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的金属管后侧还设有保温层。

6.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的金属管包括上、下汇集管，以及平行并接在上、下汇集管之间的连管。

7.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的边框内固定有多条横杆，所述的金属管通过横杆上的弹性夹固定安装在边框内。

8.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的边框的前端面略宽于钢化玻璃，形成灌胶区。

9.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的边框上设有连接孔。

10.根据权利要求1所述的集成式太阳能集热板，其特征在于所述的金属管与集热片材之间涂有导热硅脂。