CN111023587A - 一种新型的带u型喷管的无盖板太阳能空气集热器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，包括保温箱体，所述保温箱体的上端设置有开孔集热板，所述开孔集热板的上端均布有若干个玻璃挡风板，所述开孔集热板的孔处焊接有U型管，所述U型管位于所述保温箱体的内部，所述U型管的下端设置有隔热板，所述隔热板的下端设置有保温填充层，所述U型管的半圆管穿过所述隔热板后，嵌入到所述保温填充层内；所述保温箱体的右侧壁上开设有出风口。本发明新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器结构简单，热量散失小，可快速换热升温。

Description

一种新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器
技术领域
本发明涉及集热器技术领域，尤其涉及一种新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器。
背景技术
如今，经济和科技都处于飞速发展之中，然而高速发展的代价就是石油、煤炭等不可再生能源的大量消耗、迅速衰减，人类可利用的不可再生能源的数量已经告急，在如此严峻的能源背景下，节能减排、低碳生活势在必行，因此，太阳能、风能、核能、地热能等绿色可再生能源的应用已成为研究的重要方向之一。考虑到便利性、可操作性和使用成本以及推广空间等因素，太阳能方向的众多应用技术已经成为实现节能减排的的首要选择。
太阳能空气集热器是一种常用的太阳能利用装置，它通过装置吸收太阳能辐射热并以空气为介质将空气加热给用户得以利用。它具有结构简单可靠，安装维护方便等优点，由于采用空气介质，因此无泄漏、堵塞、防冻等问题，因此被广泛应用于辅助供暖、农副产品干燥、除湿剂再生、海水淡化等领域。
传统的太阳能集热器通常分为有盖板的集热器和无盖板的集热器。有玻璃盖板的集热器弊端是无论阳光是否直射，或者采用低反射率的材料，玻璃盖板始终会反射部分太阳辐射使得集热器的吸热量减少，若设置追踪器则还需要控制器，成本大幅上升，且玻璃盖板会加大集热器的散热量。无盖板的集热器优点在于去掉玻璃盖板之后太阳辐射直接到达集热板表面使集热板迅速吸热加热内部空气，弊端在于若裸露的集热板遭遇外界的气流横掠时热量容易被带走，集热器内部空气流动不好，换热不强，还会出现局部温度过高的情况，集热板热量持续积累不能被及时带走，对此现有技术中也提了很多的设想有很多形式，但是比较多都是在有盖板的基础上提出的，将无盖板集热器的优点进行良好利用的并不常见。
因此本发明的目的在于吸收无盖板集热器的优点，解决无盖板集热器遭遇横风横掠散热多、集热板内部空气和集热板换热不强、集热板容易出现换热不均局部温度高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，解决无盖板集热器遭遇横风横掠散热多、集热板内部空气和集热板换热不强、集热板容易出现换热不均局部温度高的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，包括保温箱体，所述保温箱体的上端设置有开孔集热板，所述开孔集热板的上端均布有若干个玻璃挡风板，所述开孔集热板的孔处焊接有U型管，所述U型管位于所述保温箱体的内部，所述U型管的下端设置有隔热板，所述隔热板的下端设置有保温填充层，所述U型管的半圆管穿过所述隔热板后，嵌入到所述保温填充层内；所述保温箱体的右侧壁上开设有出风口。
进一步的，所述玻璃挡风板呈网格状摆布，每一个格对应一个所述开孔集热板上的孔。
进一步的，所述U型管为半圆两端的直管为一长一短，长的直管端焊接在开孔集热板，且所述U型管沿着横线方向有45°偏角。
进一步的，所述保温填充层内填充有保温材料。
进一步的，所述玻璃挡风板与开孔集热板粘接在一起。
进一步的，所述出风口与外部风机连接在一起。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
该发明新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器在开孔集热板上加上了透明的网格状玻璃挡风板，网格状玻璃挡风板将开孔集热板表面规律划分多个小区域，形成多个包围小区域，可有效的阻挡自然风横掠集热板；采用U型喷管与开孔集热板连接，不仅不会减少开孔集热板对太阳辐射的有效吸热面积，还可以增大吸热面积，同时，从U型管射流出去的气流冲击到开孔集热板上，可有效强化其与考空集热板的换热，加速气流的温升，此外，气流在通过U型管的过程中就进行了一次预热，使该集热器在高速气流、大流量下也能快速换热升温，满足要求；隔热板不仅可以固定U型管，还可以与保温填充材料一起配合形成更加高效的保温层，同时还可以减小不必要的换热空间。总之，本发明新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器结构简单，热量散失小，可快速换热升温。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器整体结构示意图；
图2为本发明新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器断面剖视结构示意图；
图3为本发明新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器剖面结构图；
图4为本发明新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器局部剖视图；
附图标记说明：1、玻璃挡风板；2、开孔集热板，3、U型管；4、保温填充层；5、隔热板；6、保温箱体；7、出风口；8、小孔。
具体实施方式
如图1-4所示，一种新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，包括保温箱体6，所述保温箱体6的上端安装有开孔集热板2，所述开孔集热板2的上端均布有若干个玻璃挡风板1，所述玻璃挡风板1呈网格状摆布，每一个格对应一个所述开孔集热板2上的孔。玻璃挡风板1可以阻挡外部气流横掠集热板表面，减少热量散失。本次实施例中，所述玻璃挡风板1与开孔集热板2通过玻璃胶粘接在一起。空气从开孔集热板2上的孔进入到集热器内，若要减小空气入口阻力，可适当增加入孔口倒角。
所述开孔集热板2的孔处焊接有U型管3，所述U型管3位于所述保温箱体6的内部，所述U型管3为半圆两端的直管为一长一短，长的直管端焊接在开孔集热板2，且所述U型管3沿着横线方向有45°偏角。空气从开孔集热板2上小孔进入U型管3，并从U型管3的另一端出口射流而出，冲击到开孔集热板2下壁上，实现气流与开孔集热板2的高效换热。
所述U型管3的下端安装有隔热板5，所述隔热板5的下端安装有保温填充层4，所述U型管3的半圆管穿过所述隔热板5后，嵌入到所述保温填充层4内，所述保温填充层4内填充有保温材料。隔热板5可将U型管3固定，同时还可用于隔开不必要空间，并和隔热板5下放的保温填充层4一起对U型管3到保温作用。
所述保温箱体6的右侧壁上开设有出风口7，所述出风口7与外部风机(此为现有技术，图示未给出)连接在一起，集热器内的气流在风机的吸气作用下从出风口7流出。
此外，若遭遇集热器里面进水，也可在集热器空气层，即开孔集热板2和隔热板5之间的空间层相对于保温箱体6的侧壁上开排水的小孔8。
本发明的动作过程如下：
首先，空气从开孔集热板2上小孔进入U型管3，然后从U型管3的另一端出口射流而出，冲击到开孔集热板2下壁上，实现气流与开孔集热板2的高效换热，最后气流在风机的吸气作用下从出风口7流出。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，其特征在于：包括保温箱体(6)，所述保温箱体(6)的上端设置有开孔集热板(2)，所述开孔集热板(2)的上端均布有若干个玻璃挡风板(1)，所述开孔集热板(2)的孔处焊接有U型管(3)，所述U型管(3)位于所述保温箱体(6)的内部，所述U型管(3)的下端设置有隔热板(5)，所述隔热板(5)的下端设置有保温填充层(4)，所述U型管(3)的半圆管穿过所述隔热板(5)后，嵌入到所述保温填充层(4)内；所述保温箱体(6)的右侧壁上开设有出风口(7)。
2.根据权利要求1所述的新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，其特征在于：所述玻璃挡风板(1)呈网格状摆布，每一个格对应一个所述开孔集热板(2)上的孔。
3.根据权利要求1所述的新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，其特征在于：所述U型管(3)为半圆两端的直管为一长一短，长的直管端焊接在开孔集热板(2)，且所述U型管(3)沿着横线方向有45°偏角。
4.根据权利要求1所述的新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，其特征在于：所述保温填充层(4)内填充有保温材料。
5.根据权利要求1所述的新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，其特征在于：所述玻璃挡风板(1)与开孔集热板(2)粘接在一起。
6.根据权利要求1所述的新型的带U型喷管的无盖板太阳能空气集热器，其特征在于：所述出风口(7)与外部风机连接在一起。
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