CN201363927Y - 一种最佳缝隙式平板太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

一种最佳缝隙式平板太阳能集热器，其核心部件吸热板芯是由两张不锈钢薄板加工焊接而成的，再装配到集热器壳体内，便形成一种新型的平板太阳能集热器。其特点是：按最佳缝隙断面设计，将不锈钢薄板按照一定布置方式冲压出一定数量的浅流线型压鼓，焊接后使两张板间形成最佳缝隙，集热介质在最佳缝隙内流动时，导热阻力小、传热面积大、流动阻力小，因而集热效率很高，用不锈钢薄板替代铜铝材料，成本低、强度大、耐腐蚀、可靠性强，很适合于太阳能与建筑一体化设计和安装。

Description

一种最佳缝隙式平板太阳能集热器

所属技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热利用领域中的平板太阳能集热器产品，该集热器的主要特点是：经济高效、经久耐用、适应于建筑一体化推广，集热器中的吸热板芯按最佳缝隙设计，用两张矩形不锈钢薄板制造，其中一张(或两张)板的中间冲压成很浅的流线型压鼓，压鼓处焊接后使两张板间的集热介质流道呈最佳缝隙，故称之为最佳缝隙式平板太阳能集热器。

背景技术

目前，公知的普通集排管式循环平板集热器的吸热板芯是由铜铝复合的多根排管和直径壁厚都很大的上下两根紫铜集管经复杂的加工焊接而成。这种集热器的吸热板芯存在的缺点是：1、吸热板芯用铜、铝量大，材料成本高；2、加工和焊接的工艺复杂，很难实现流水线自动化生产，制造成本也高；3、吸热板芯选择性涂层所吸收的热量通过铝(或铜)翅片传导给排管内集热介质的距离长，阻力损失大，集热效率较低；4、维修率较高，使用寿命较短，与建筑一体化设计安装存在问题，致使产品在市场中的推广应用受到一定影响。

发明内容

为了克服普通集排管式循环平板集热器及同类产品的上述缺点，本实用新型提供一种新型的最佳缝隙式平板太阳能集热器。其中，平板式太阳能吸热板芯采用两张厚度适宜、长度宽度任意尺寸的矩形不锈钢板，按最佳缝隙断面设计，其中一张(或两张)不锈钢板的中间区域，按一定布置方式、数量和深度压成均匀一致的流线型压鼓，相邻的上下(或左右)两边压出相互平行的半圆形集热管槽，两张板扣合在一起，使两个半圆槽口对口对齐，点焊流线型压鼓，缝焊四个周边，使两张不锈钢板形成一体，四个集热管管口内插焊管箍，试压后再在压鼓的一面喷(或镀)太阳能选择性涂层，最后，再将整个吸热板芯装配固定在平板型太阳能集热器壳体内(集热器壳体的结构参见实用新型《一种热管平板式太阳能集热器》[专利申请号200820106920.1])。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种最佳缝隙式平板太阳能集热器是由平板式太阳能吸热板芯、上下复合保温壳、透明盖板、上下集热器边框、螺丝和螺母等零部件依次装配而成，其特征是：平板式太阳能吸热板芯是由两张不锈钢薄板按最佳缝隙断面技术设计、压型、焊接等加工而成，在两张不锈钢薄板间形成连通的压鼓型流道；在两张不锈钢薄板的中间矩形区域内按交叉排列顺序均匀的轧制成许多压鼓；不锈钢薄板上所轧制的压鼓为流线型。

本实用新型的有益效果是：本实用新型与传统的集排管式循环平板集热器相比，具有以下效果：1、用不锈钢薄板替代铜铝材料成本低、工艺简单、宜实现流水线生产，经济性好；2、按最佳缝隙断面设计，使吸热板向最佳缝隙内的集热介质导热路径短(只是扳的厚度)，传热面积大，相对热阻小，传热性能好；3、最佳缝隙内的集热介质少，流动阻力小，集热效率高；4、吸热板芯表面均匀布置流线型压鼓，有利于光的吸收和减小光反射，还使集热器的整体美观度提高；5、不锈钢吸热板芯承压能力大，抗腐蚀能力强，牢固可靠，使用寿命长(可达25年)；6、确属物美价廉的好产品，适合我国的国情，适合于与建筑一体化推广应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明技术方案。

图1和图2、图3、图4、图5、图6、图7分别是实用新型《一种最佳缝隙式平板太阳能集热器》中吸热板芯上板冲压后的俯视图和剖面图。

图8、图9和图10分别是最佳缝隙式平板太阳能集热器中吸热板芯下板冲压后的俯视图和剖面图。

图11和图12、图13、图14、图15分别是最佳缝缝隙式平板太阳能集热器中吸热板芯上下板焊接后的俯视图和剖面图。

图16和图17、图18分别是集热器芯中上复合保温壳的俯视图和剖面图。

图19和图20、图21分别是集热器芯中下复合保温壳的俯视图和剖面图。

图22和图23、图24分别是集热器芯中透明盖板的俯视图和剖面图。

图25和图26分别是集热器芯的各部件总装配工序示意图和集热器芯剖面图。

图27和图28、图29是集热器外壳上边框的俯视图和剖面图。

图30和图31、图32分别是集热器外壳下边框的俯视图和剖面图。

图33是集热器外壳紧固件螺钉和绝缘长螺母的剖面图。

图34是集热器的各部件总装配工序示意图。

图35是集热器成品的俯视图。

图36是集热器成品的结构剖面图。

图中的零部件有：1、吸热板芯的不锈钢上板，2、流线型压鼓，3、集热管半圆槽，4、缝焊的边条，5、吸热板芯的不锈钢下板，6、管箍，7、集热管管口，8、太阳能选择性吸收涂层(或镀膜)，9、吸热板芯，10集热器芯的上保温壳，11、集热器芯的下保温壳，12、上保温壳集热管预留孔槽，13、下保温壳集热管预留孔槽，14、上保温壳螺栓预留孔，15、下保温壳螺栓预留孔，16、中空玻璃透明盖板，17、玻璃胶，18、上保温壳窗口，19、集热器芯，20、上边框，21、下边框，22、上边框螺钉，23、下边框螺钉孔，24、长圆柱型螺母，25、下螺钉，26、集热器。

具体实施方式

如图1至图7所示，实用新型《一种最佳缝隙式平板太阳能集热器》中吸热板芯的不锈钢上板1，是从不锈钢薄板卷料上用开卷机、剪扳机按一定长宽尺寸剪下的矩形板料，到压力机下通过模具冲压，使板中间形成一定布置方式、一定数量、一定排列顺序和一定深度的流线型压鼓2，流线型压鼓的方向朝下，再按流线型压鼓长轴的方向，在不锈钢板的上下两边一定位置，冲压成开口朝下相互平行的两个集热管半圆槽3，不锈钢板四周的周边预留出缝焊的边条4。

如图8至图10所示，实用新型《一种最佳缝隙式平板太阳能集热器》中吸热板芯的不锈钢下板5，只在上下两边的相应位置，冲压成开口朝上相互平行的两个集热管半圆槽3，不锈钢板四周的周边同样预留出缝焊的边条4。

如图11至图15所示，将集热器吸热板芯的上、下两个板重叠在一起，使集热管半圆槽3口对口对齐，沿四周的缝焊的边条4缝焊，所有流线型压鼓2点焊，使两板间的流道断面为最佳缝隙断面，再将四个管箍6插焊到上下集热管管口7内，经试压后再在上板表面喷(或镀)太阳能选择性吸收涂层(或镀膜)8，这样，集热器中的核心部件吸热板芯9完成。

如图16至图21所示，是通过模具直接发泡成型的上下两个集热器芯的保温壳10、11，把吸热板芯9置入集热器芯的下保温壳上，使吸热板芯中两个集热管及两端口的四个管箍6置入下保温壳半圆形的集热管预留孔槽13内，再在上面扣好集热器芯的上保温壳10，使上保温壳的预留孔槽12正好卡封固定吸热板芯9。

如图22至24所示，将中空玻璃透明盖板16的四个侧面和底面的外沿周边涂好玻璃胶17，嵌入封盖好上保温壳的窗口18中粘固，形成封闭一体的集热器芯19。

如图25和图26所示，是集热器芯19的装配工序示意图。

如图27至图32所示，是上下两个边框20、21，上边框预先定位焊好螺钉22，下边框对应的位置预先用冲床冲出螺钉孔23。

如图33和图34所示，使用固定螺栓可以很方便的将集热器装配成整体产品，方法是：先在工作台上把下边框21定位平放，再将集热器芯19置入下边框内并整体的对好位置，之后，把上边框20的上边框螺钉22上拧好绝缘的长螺母24，从集热器芯19的顶面压下，使各长螺母依次穿进集热器芯上下保温壳预留的螺丝孔14、15内，从上而下的压紧，同时用沉头螺钉25拧紧即可装配成完整的集热器26。

图34是最佳缝隙式平板太阳能集热器中各部件的总装配工序示意图。

如图35和图36所示，是最佳缝隙式平板太阳能集热器产品的俯视图和剖面图。

Claims (3)

1.一种最佳缝隙式平板太阳能集热器，是由平板式太阳能吸热板芯、上下复合保温壳、透明盖板、上下集热器边框、螺丝和螺母等零部件依次装配而成，其特征是：平板式太阳能吸热板芯是由两张不锈钢薄板按最佳缝隙断面技术设计、压型、焊接等加工而成，在两张不锈钢薄板间形成连通的压鼓型流道。

2.根据权利要求1所述的一种最佳缝隙式平板太阳能集热器，其特征是：在两张不锈钢薄板的中间矩形区域内按交叉排列顺序均匀的轧制成许多压鼓。

3.根据权利要求1所述的一种最佳缝隙式平板太阳能集热器，其特征是：不锈钢薄板上所轧制的压鼓为流线型。

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