CN105135714A - 一种带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器 - Google Patents

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胡广良
朱晓林
王志峰
张圣耀
原郭丰
杨铭
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Guangdong Fivestar Solar Energy Co Ltd
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    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/80—Solar heat collectors using working fluids comprising porous material or permeable masses directly contacting the working fluids
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Abstract

本发明公开了一种带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器，包括从上至下依次序设置的玻璃盖板，蜂窝吸热体，保温材料层和底板，所述蜂窝吸热体与玻璃盖板之间设有空气流道，所述蜂窝吸热体与玻璃盖板两端设有与空气流道连通的进气流道和出气流道，本发明有益效果在于，带有蜂窝多孔结构的吸热体的空气平板集热器在高温工况下，比普通的空气平板集热器的太阳辐射吸收率更高，热损失更小，且蜂窝多孔结构强化了空气流道内的表面对流换热系数，实现了更高集热效率的同时保持了低流动阻力的优点，其结构简单、易于制造，能够解决空气集热器在高温工业领域难以推广应用的问题。

Description

一种带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器
技术领域
本发明属于太阳能热利用及农作物烘干和工业应用领域，特别是涉及一种带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器。
背景技术
普通的空气平板集热器由于其流动阻力低，在加热过程中有一定的价值，但是由于其太阳辐射吸收率较低，热损大，吸热体表面对流换热系数低，高温利用基本没有价值。
发明内容
本发明针对现有的普通空气平板集热器之不足，提出了一种高效吸收太阳辐射，同时强化换热，以及降低自然对流热损失的带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器，包括从上至下依次序设置的玻璃盖板，蜂窝吸热体，保温材料层和底板，所述蜂窝吸热体与玻璃盖板之间设有空气流道，所述蜂窝吸热体与玻璃盖板两端设有与空气流道连通的进气流道和出气流道，所述蜂窝吸热体表面具有蜂窝状孔结构。
更具体的，所述蜂窝吸热体具有多个上端开口下端封闭的蜂窝孔。
更具体的，所述蜂窝吸热体具有厚度和大小各异或相同的多个蜂窝孔。
更具体的，所述蜂窝吸热体为铝、铜和铁材质构件的至少一种。
更具体的，所述蜂窝吸热体表面设有选择性吸热涂层。
更具体的，所述玻璃盖板为单层玻璃或带有空气夹层的双层玻璃。
本发明有益效果在于，带有蜂窝多孔结构吸热体的空气平板集热器在高温工况下，比普通的空气平板集热器的太阳辐射吸收率更高，热损失更小，且蜂窝多孔结构加强了空气流道内的表面对流换热系数，实现了更高集热效率的同时保持了低流动阻力的优点，其结构简单、易于制造，能够解决空气集热器在高温工业领域难以推广应用的问题。
附图说明
图1为本发明的正视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的蜂窝吸热体的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
本实施例由玻璃盖板1，蜂窝吸热体2，保温材料层3，底板4，进气流道5，出气流道6和空气流道7组成，蜂窝吸热体2下部贴附保温材料层3，保温材料层3下部为底板4，蜂窝吸热体2上部为玻璃盖板1，空气流道7位于蜂窝吸热体2与玻璃盖板1之间，空气流道7两端连接有进气流道5和出气流道6，蜂窝吸热体2和保温材料层3位于玻璃盖板1、底板4、进气流道5及出气流道6构成的空气平板集热器箱体内，所述玻璃盖板1为单层玻璃，所述蜂窝吸热体2表面设有选择性吸热涂层。
太阳辐射透过玻璃盖板1到达蜂窝吸热体2，蜂窝吸热体2的蜂窝状孔结构高效地吸收太阳辐射，冷空气从进气流道5进入空气流道7，蜂窝吸热体2以辐射和对流换热的形式将吸收的热量传递给冷空气，冷空气在流过空气流道7后被加热成为热空气，从出气流道6流出空气平板集热器。
蜂窝吸热体2具有蜂窝状多孔结构，蜂窝吸热体2贴附在下部的保温材料层3上，蜂窝吸热体2和保温材料层3复合在底板4和玻璃盖板1中形成高温空气集热器，太阳辐照到达蜂窝吸热体2后进入蜂窝状多孔结构内，形成多重反射增加吸收率。该蜂窝状孔结构也同时抑制了空气自然对流热损失，以及增加角系数修正因子，增加太阳能空气集热器的吸收透过因子。
太阳能空气集热器内部的蜂窝吸热体为带有选择性吸热涂层的蜂窝状多孔结构，且蜂窝状孔的一端开口，另外一端封闭，这种结构可以使太阳辐射在蜂窝状孔内部形成多重反射，增加太阳辐射吸收率的同时抑制了空气自然对流热损失，以及增加角系数修正因子，增加太阳能空气集热器的吸收/透过因子，并且蜂窝状多孔结构增加了平板吸热体表面的宏观粗糙度，强化了表面湍流强度，增加了流道内的对流换热系数。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器，其特征在于，包括从上至下依次序设置的玻璃盖板，蜂窝吸热体，保温材料层和底板，所述蜂窝吸热体与玻璃盖板之间设有空气流道，所述蜂窝吸热体与玻璃盖板两端设有与空气流道连通的进气流道和出气流道，所述蜂窝吸热体表面具有蜂窝状孔结构。
2.根据权利要求1所述的带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器，其特征在于，所述蜂窝吸热体具有多个上端开口下端封闭的蜂窝孔。
3.根据权利要求2所述的带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器，其特征在于，所述蜂窝吸热体具有厚度和大小各异或相同的多个蜂窝孔。
4.根据权利要求3所述的带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器，其特征在于，所述蜂窝吸热体为铝、铜和铁材质构件中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器，其特征在于，所述蜂窝吸热体表面设有选择性吸热涂层。
6.根据权利要求1所述的带有蜂窝吸热体的高温太阳能空气平板加热器，其特征在于，所述玻璃盖板为单层玻璃或带有空气夹层的双层玻璃。
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