CN1364993A - 铝合金平板式太阳能集热器 - Google Patents

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王恒龙
赵春江
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Shanghai Jiaotong University
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Shanghai Jiaotong University
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Abstract

铝合金平板式太阳能集热器属太阳能技术领域。主要包括:平面覆盖玻璃、外框、玻璃压条、集热芯板、隔热层和铝板底面,覆盖玻璃用玻璃压条固定在外框上,在覆盖玻璃与集热芯板之间有空气层,集热芯板固定在覆盖玻璃和底部隔热层之间,铝板底面承托底部隔热层并作为框架用。本发明具有实质性特点和显著进步,重量轻(ρ=2.7g/cm3)、导热好(237w/m℃),尤其是芯板腔体中流体面等于吸热面,流体截面大,无论用于自循环还是泵循环,其阻力小,热传递效率高,整体定位安装和维修方便,并可直接代替屋顶瓦,节约了建材。

Description

铝合金平板式太阳能集热器
技术领域：本发明涉及的是一种太阳能集热器，特别是一种铝合金平板式太阳能集热器，属于太阳能技术领域。
背景技术：太阳能集热器主要有真空管和平板式两大系列。比较起来，a.在吸热性能方面，同等采光面积下，平板式为100％，而真空管为65％；b.在结构上，真空管靠密封圈密封，管数越多，泄露点越多，承受水压能力差，而且玻璃管壁薄，受外来冲击或空晒后突加冷水时易碎裂。平板式是金属芯板，外接口只有进出管口，接口连接坚固可靠，接口少泄露少。透明覆盖层采用3mm钢化玻璃耐冲击，即使玻璃损坏也不会漏水，并且仍然可以运行，结构强度高；c.在维修保养上真空管没有排空底阀，对于积垢、沉淀物无法排出，必须拆洗除垢，更换密封圈，工作量大。平板式无此顾虑，只须将除垢剂加入水箱参与运行，最后打开底阀排放；d.在应用领域方面，真空管目前绝大部分是用于单体家用热水器，而在多组合大型热水系统中因上述局限，应用不多。经文献检索发现，专利号为：99211677.5，名称为：平板集热器，该专利自述为：一种平板集热器，属太阳能热水器附件，由非金属玻璃钢边框，橡胶衔接口，平板玻璃和金属板芯组成。该集热器边框具有强度高、耐腐蚀、不老化、保温效果好等特点，集热器整体具有较好的密封性和保温性，有独特的耐腐蚀性能，该集热器与铝合金边框比较，在同等条件下，其温室效应要高5℃左右，可广泛适用于东北地区的高寒气候条件和潮湿的沿海地区及南方地区。该专利的边框采用非金属玻璃钢，在边框与平板玻璃之间镶有橡胶衔接口条，板芯为金属管与金属片紧密压按或焊接成的金属板芯。非金属边框与集热器铝板底面的接合很成问题，玻璃板与边框接合后拆卸和维护比较困难，金属管与金属片紧密压按或焊接成的金属板芯由于加工问题总是无法紧密结合，导致传热性能不好，而且板芯坏了后很难维修，整个集热器将报废。
发明内容：针对现有技术的不足，本发明提供一种铝合金平板式太阳能集热器，提高了平板式集热器的集热效率、减轻重量、简化加工过程和减少施工量。本发明主要包括：平面覆盖玻璃、外框、玻璃压条、集热芯板、隔热层和铝板底面，覆盖玻璃用玻璃压条固定在外框上，在覆盖玻璃与集热芯板之间有空气层，集热芯板固定在覆盖玻璃和底部隔热层之间，铝板底面承托底部隔热层并作为框架用。太阳光透过覆盖玻璃照射在集热芯板上，被集热芯板吸收并传送给集热芯板腔体内的流体工质，流体工质把收集到的太阳能传送给用户。覆盖玻璃用以遮挡灰尘和减小集热芯板的正面热损失。隔热层用以减少集热器底部和边框的传导热损失。
依据朗伯(Lambert)定理，光的吸收依赖于入射光的偏振，即依赖电场矢量振动所在的材料表面。当表面材料的粒度小于可见光波长400-700纳米，电磁波的振动转化为物体内能，光能衰减最大。因此减小表面材料粒度，增大其表面积可以增强光能的吸收和增加光能的吸收面积，也即提高集热器的效率。本发明用铝合金型材制作，重量轻(ρ＝2.7g/cm3)、导热好(237w/m℃)，尤其是芯板腔体中流体面等于吸热面，流体截面大，无论用于自循环还是泵循环，其阻力小，所以热传递效率高。另外在屋顶面实施大面积工程热水系统中组装更为科学，因单片间联体采用接插件具有防漏雨、整体定位安装方便，并可直接代替屋顶瓦，节约了建材；对意外玻璃损坏无须拆下单体修复，只须取下扣压式铝合金压条，更换玻璃即可。
本发明具有实质性特点和显著进步，重量轻(ρ＝2.7g/cm3)、导热好(237w/m℃)，尤其是芯板腔体中流体面等于吸热面，流体截面大，无论用于自循环还是泵循环，其阻力小，热传递效率高，整体定位安装和维修方便，并可直接代替屋顶瓦，节约了建材。
附图说明：图1为本发明结构示意图
具体实施方式：如图1所示，本发明主要包括：平面覆盖玻璃1、外框2、玻璃压条3、集热芯板4、隔热层5和铝板底面6，覆盖玻璃1用玻璃压条3固定在外框2上，在覆盖玻璃1与集热芯板4之间有空气层，集热芯板4固定在覆盖玻璃1和底部隔热层5之间，铝板底面6承托底部隔热层5并作为框架用。

Claims (1)

1、一种铝合金平板式太阳能集热器，主要包括：平面覆盖玻璃(1)、外框(2)、玻璃压条(3)、集热芯板(4)，其特征在于还包括：隔热层(5)和铝板底面(6)，覆盖玻璃(1)用玻璃压条(3)固定在外框(2)上，在覆盖玻璃(1)与集热芯板(4)之间有空气层，集热芯板(4)固定在覆盖玻璃(1)和底部隔热层(5)之间，铝板底面(6)承托底部隔热层(5)并作为框架用。
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Cited By (4)

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