CN107062638A - 一种板式太阳能集热器 - Google Patents

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Abstract

一种板式太阳能集热器，具有槽体、波纹管、格栅、透明槽盖、膨胀罐，其中，槽体上装有进水管、出水管和排空阀，槽体内装有波纹管，波纹管一端与进水管连通、另一端与出水管连通，波纹管的外表面设有太阳能吸热涂层；格栅的边框与槽体固连，透明槽盖的底面与格栅的顶面活动压接，透明槽盖的边沿与槽体的口沿密封连接；所述的膨胀罐置于槽体外部，膨胀罐具有密闭的罐体，罐体内装有膨胀球，罐体上装有连接管，连接管一端与膨胀球的内部连通、另一端与槽体内部连通，该集热器的保温效果好、换热效率高。

Description

一种板式太阳能集热器
技术领域
本发明提供涉及太阳能集热器，具体是一种板式太阳能集热器。
背景技术
板式太阳能集热器的工作原理是采用玻璃温室效应的原理实现对水的加热，再将加热后的水通过循环泵送至用热设备，现有的板式太阳能集热器内的集热部件为表面平滑的集热管或集热板，集热管的上方设有透明的玻璃板，玻璃板固定在外框上，由于玻璃抗压和抗冲击能力差，所以，不能对其框内空间抽真空，缺点是，保温效果差导致其热损失量大，结构上的缺陷导致其换热效率较低，其市场正逐渐被真空管太阳能集热器所取代，由于板式太阳能热水器还具有结构简单、成本低、终身维护极少而简单的优点，所以亟需对现有的板式太阳能集热器进行结构改进。
发明内容
本发明的目的是：提供一种板式太阳能集热器，其保温效果好、换热效率高。
本发明的技术方案是：一种板式太阳能集热器，其特征在于：具有槽体、波纹管、格栅、透明槽盖、膨胀罐，其中，槽体上装有进水管、出水管和排空阀，槽体内装有波纹管，波纹管一端与进水管连通、另一端与出水管连通，波纹管的外表面设有太阳能吸热涂层；格栅的边框与槽体固连，透明槽盖的底面与格栅的顶面活动压接，透明槽盖的边沿与槽体的口沿密封连接；所述的膨胀罐置于槽体外部，膨胀罐具有密闭的罐体，罐体内装有膨胀球，罐体上装有连接管，连接管一端与膨胀球的内部连通、另一端与槽体内部连通。
所述的透明槽盖具有透光的上盖板和下盖板，上、下盖板之间设有密闭的空隙，上盖板上装有抽气阀。
所述的格栅上设有太阳能吸热涂层。
所述的透明槽盖是软玻璃盖。
本发明的优点是：由于板式太阳能集热器的工作原理是采用玻璃温室效应的原理实现对水的加热，所以集热表面积越大，其热交换效率越高，所以，使用波纹管代替传统技术中表面平滑的集热管或集热板，能在三维空间中有效的倍增其受热表面积，能更快的收集并换走热量，集、换热效率高。在透明槽盖的下方设置格栅，能提高透明槽盖的抗压强度，能对槽内空间进行抽真空，使其保温效果好，格栅表面涂黑色能更多吸收太阳热能。所述的膨胀罐，能平衡槽内气体压力，避免槽内气体压力过大导致“涨箱”现象发生，使其可应用的环境温度范围更广。当槽内温度高于外部温度后，透明槽盖会向外导热，所以通过抽气阀将上、下盖板之间的密闭的空隙抽取一定真空度后，上、下盖板之间可装金属或塑料格栅，用于支撑上、下盖板，能有效防止槽内温度向外部流失，进一步增强保温效果，提高换热效率。软玻璃盖(PVC软质水晶板)，耐压、抗冲击，能抵御冰雹、高空坠物等灾害，破损时不会产生尖锐碎片，使用安全。
附图说明
图1是本发明板式太阳能集热器的结构示意图。
图2是本发明板式太阳能集热器的另一种结构示意图。
图中1透明槽盖、2罐体、3膨胀球、4连接管、5槽体、6太阳能吸热涂层、7波纹管、8格栅、9保温层、10排空阀、11进水管、12出水管、13用热设备、14框架、15上盖板、16下盖板、17空隙、18抽气阀、19膨胀罐、20骨架、21排水阀、22温度传感器、23循环泵。
具体实施方式
一种板式太阳能集热器，具有槽体5、波纹管7、格栅8、透明槽盖1、膨胀罐19，其中，槽体上装有进水管11、出水管12和排空阀10，槽体内装有波纹管，波纹管一端与进水管连通、另一端与出水管连通，波纹管的外表面设有太阳能吸热涂层6；格栅的边框与槽体固连，透明槽盖的底面与格栅的顶面活动压接，透明槽盖的边沿与槽体的口沿密封连接；所述的膨胀罐置于槽体外部，膨胀罐具有密闭的罐体2，罐体内装有膨胀球3，罐体上装有连接管4，连接管一端与膨胀球的内部连通、另一端与槽体内部连通。所述的槽体为金属槽体或玻璃钢槽体，当槽体为玻璃钢槽体时，其槽体上应设置有金属骨架20用于支撑整体结构和连接外部安装架并做好保温，当槽体为金属槽体时，其内、外表面均应覆盖有保温层9，保温层的表面应喷涂或铺设太阳能吸热材料，如金属槽体内无保温层时，金属槽体内表面上应涂覆黑色涂层。所述的格栅上设有太阳能吸热涂层或黑色涂层。所述的膨胀球是中空的橡胶材质的弹力软球。所述的排空阀用于抽真空。所述的槽体底部还设有排水阀21，用于排放积水。
使用时，将所述的出水管与用热设备13的热水进口联接，用热设备的回流水出口与循环泵23的入口联接，循环泵的出口与进水管连接，槽体内装有温度传感器22，用于实时监控槽内温度，并通过上位机控制循环泵开关及进、出水流速，所述的水泛指热交换流体媒介，包括防冻液、热导油等复合流体。
槽体内还装有若干个波纹管支撑架，波纹管由支架支撑密布于槽体内，波纹管表面涂有太阳能吸热层，其表面的波峰波谷特殊型态增加了集热面积，相比预设水道的集热板，波纹管外壁直接吸热的效率更高，槽体内部裸露表面均喷涂黑色涂层或覆盖太阳能吸热膜材，增加集热效果，槽体外做保温层，槽体朝阳面的透明槽盖边缘与槽体对应的压合部位采用压条密封或打胶密封，并用螺栓组件或密封扣件等机构使透明槽盖与槽体内部空间保持密闭，安装后，打开排空阀，槽内温度在相对高温时，热膨胀的气体通过排空阀排出，此时关闭排空阀，并保持密闭，从而维持槽体内部的相对真空度，必要时可使用抽真空设备辅助抽真空。
所述的透明槽盖具有透光的上盖板15和下盖板16，上、下盖板之间设有密闭的空隙17，上盖板上装有抽气阀18，上、下盖板之间可装金属或塑料格栅，用于支撑上、下盖板，其中下盖板与槽体之间装有密封垫，本实施例中，所述的上盖板的周边与下盖板的周边密封熔接，形成一个囊状的整体，内部装有框架14，用于支撑上、下盖板，形成密闭的空隙。
所述的透明槽盖是软玻璃盖。该透明槽盖是玻璃板盖或PC板盖或PVC板盖或软玻璃盖，优选使用软玻璃盖。软玻璃盖的表面光滑，无裂缝、无气泡、色泽均匀，具有耐热、耐寒、抗老化、耐重压、耐强酸碱、透光性好，使用寿命长，在该结构中，由上盖板和下盖板组成的透明槽盖由袋式的PVC软玻璃构成，中间装有框架14，两侧的开口密封后形成内部具有密闭空隙的透明槽盖。
本发明的一种板式太阳能集热器是传统集热器换热效率的5～8倍(实验室检测数据)，同时还具有制造简单、升热快、太阳光利用效率高、不易结垢、温差应力小、循环阻力小、重量轻、安装阵列容易、维修简单易操作等优点，还具有适合各种朝阳位置的安放、包装简单易运输、节省空间等优点。

Claims (4)

1.一种板式太阳能集热器，其特征在于：具有槽体、波纹管、格栅、透明槽盖、膨胀罐，其中，槽体上装有进水管、出水管和排空阀，槽体内装有波纹管，波纹管一端与进水管连通、另一端与出水管连通，波纹管的外表面设有太阳能吸热涂层；格栅的边框与槽体固连，透明槽盖的底面与格栅的顶面活动压接，透明槽盖的边沿与槽体的口沿密封连接；所述的膨胀罐置于槽体外部，膨胀罐具有密闭的罐体，罐体内装有膨胀球，罐体上装有连接管，连接管一端与膨胀球的内部连通、另一端与槽体内部连通。
2.根据权利要求1所述的一种板式太阳能集热器，其特征在于：所述的透明槽盖具有透光的上盖板和下盖板，上、下盖板之间设有密闭的空隙，上盖板上装有抽气阀。
3.根据权利要求1或2所述的一种板式太阳能集热器，其特征在于：所述的格栅上设有太阳能吸热涂层。
4.根据权利要求1或2所述的一种板式太阳能集热器，其特征在于：所述的透明槽盖是软玻璃盖。
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