CN201637145U - 开孔折板型双通道太阳能空气集热装置 - Google Patents

开孔折板型双通道太阳能空气集热装置 Download PDF

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Abstract

将开孔折线型金属集热板置于玻璃盖板和集热箱体底座之间，使之与两侧构成可渗透空气的开孔折板型双通道太阳能空气集热装置。集热板折线形状有利于均匀和稳定地接收不同方向的太阳光，还能充分合理地利用太阳光的二次折射能量；空气流经折线形状集热板，增加了流动的紊乱性。集热板上开孔，流经小孔的气流在壁面处形成垂直于集热板的竖向冲刷作用，可破坏局部贴壁处的滞流区，开孔还能使两侧空气通道相通，便于两侧的气流量平衡，强化了集热板与空气的对流换热，改善了太阳能空气集热装置的整体换热能力和集热效率。

Description

开孔折板型双通道太阳能空气集热装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种太阳能加热空气的集热装置，尤其是集热板为开孔折线形状金属板，它置于玻璃盖板和集热装置底座之间，使之与两侧构成可渗透气流的双通道空气集热装置。
背景技术
随着太阳能应用的不断发展与完善，多种形式的太阳能空气集热装置应运而生，其中作为核心部件的集热板，起到收集太阳辐射，将光能转化为热能，加热空气等功效。集热板的结构形式、放置位置均直接影响着集热装置内空气的流动状态、换热强度和集热效率。
发明内容
为了有效地解决提高太阳能加热空气集热装置的整体换热能力，使集热板结构形式和放置位置能强化集热板与空腔内空气的对流换热，平衡两侧空气流量，增加集热板的利用率等的问题，本实用新型提供一种开孔折板型双通道太阳能空气集热装置。该装置的集热板是开孔折线形状金属板，它置于玻璃等透光性盖板和集热箱体底座之间，使之与两侧构成可渗透空气的双气流通道。在风机的作用下，从玻璃盖板一端的进口流入的空气，先流经集热板一侧的通道，同时经过开孔进入集热板的另一侧通道，完成热量交换后，被加热的空气最终从另一端集热装置出口处流出。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：①集热装置外壳由镀锌铁皮底座和玻璃罩构成。镀锌铁皮底座里外刷防锈漆，并用聚苯乙烯材料保温；玻璃罩要求透光性能好，它可减小集热装置中由集热板向环境的热损失，同时保护集热板不直接暴露在环境中，避免被沉积污染，以降低集热效率。②集热板为上表面涂黑色吸热涂层铝材质板，加工成一组组开孔折线形状，每组折线形状按照它的表面与空气流动方向之间平行、相迎和相背三种不同角度分别对应为基准面、迎风面和背风面。板上按一定方式均匀交错开孔，空气流过开孔折线形状金属板可实现破坏集热板壁面边界层的作用，增强集热板与气流的换热。③集热板在玻璃盖板和集热装置底座之间构成交互式双气流通道，由于孔的渗透作用，两侧通道之间的气流连通，可平衡两侧的气流量。
本实用新型的有益效果是，集热板的折线形状一方面可形成三个不同方向均匀和稳定地接收太阳光，充分合理地利用太阳光的二次折射能量；另一方面空气流经折线形状的板，增加了流动的紊乱性，强化集热板与空气的对流换热。集热板上开孔，流经小孔的气流在壁面处形成垂直于集热板的竖向冲刷作用，可局部破坏贴壁处的滞流区，还可以使两侧空气通道相通，具有交互作用，改善了空气集热装置的整体换热能力和集热效率。
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。
图1是本实用新型实施例的构造图
图2是图1的A-A剖视图
图3是本实用新型实施例的单组集热板的折线形状纵剖面构造图
图4是本实用新型实施例的单组集热板开孔的俯视构造图
图中1.箱体外壳，2.玻璃盖板，3.保温层，4.开孔折线形状金属板，其中，4a.基准面，4b.迎风面，4c.背风面，5.空气通道一，6.空气通道二，7.进风口，8.出风口。
具体实施方式
在图1中，里外刷白色防锈漆、规格为1800mm×1200mm×300mm、厚1mm的无盖镀锌铁皮箱体外壳(1)内包裹20mm厚聚苯乙烯保温材料(3)。宽1200mm、厚1mm上表面涂黑色吸热涂层的铝质金属板(4)加工成一组组三种不同角度的折线形状，每组折线形状按照它的表面与空气流动方向之间平行、相迎和相背分别对应为基准面(4a)、迎风面(4b)和背风面(4c)，三者的尺寸分别为60mm、60mm和115mm，迎风面与背风面之间的夹角约为135度、基准面与背风面之间的夹角约为165度，如图3。板上均匀交错开孔，基准面及背风面上为两排孔、迎风面上为五排孔。孔径约为1.5mm，孔间距约10mm，如图4所示，加工好的开孔折线形状金属板用螺丝固定在距底部200mm的箱体内。厚5mm且透光性能好的玻璃板(2)盖于箱体上，并用胶密封；玻璃盖板一端中部开Φ80mm孔接进风口(7)，在箱体另一端外壳上距底部50mm、两边缘250mm处开两个对称的Φ80mm的孔接出风口(8)；集热板与玻璃盖板之间构成了空气通道一(5)，集热板与箱体底座之间构成了空气通道二(6)，其中通道一的最小间距(玻璃盖板与迎风面和背风面交界线之间的距离)为80mm，通道二的最小间距(基准面与箱体底面之间的距离)为200mm。由于孔的渗透作用，两侧通道之间的气流连通，形成可平衡两侧的气流量的交互式双气流通道，如图2所示。

Claims (1)

  1. FF.一种太阳能加热空气的集热装置，金属集热板置于玻璃盖板和集热装置底座之间，其特征是：金属集热板为开孔折线型板，它与两侧的玻璃盖板和集热装置底座之间构成可渗透气流的双通道结构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102226591A (zh) * 2011-05-27 2011-10-26 天津大学 太阳能空气集热器
CN102384595A (zh) * 2011-11-01 2012-03-21 史建国 高效太阳能空气集热器
WO2017076773A1 (en) * 2015-11-06 2017-05-11 Tata Steel Ijmuiden B.V. Transpired solar collector
CN110260434A (zh) * 2019-06-20 2019-09-20 安徽理工大学 一种基于太阳能与余热回收的屋顶式空调系统

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