CN201706712U - 一体式太阳能平板集热器 - Google Patents

Abstract

一体式太阳能平板集热器，包括平板外框，透明密封盖板和集热机构，集热机构装设在平板外框内，在集热机构与平板外框之间填充有保温材料；在集热机构的上方覆盖透明密封盖板，透明密封盖板被压框固定在平板外框的边缘，在透明密封盖板与平板外框边缘之间设置有密封框。本实用新型具有的优点是：结构简单，制作成本低，热损失少，可以有效地延长透明密封盖板和集热机构的使用寿命。

Description

一体式太阳能平板集热器

技术领域

本实用新型涉及利用太阳能的集热设备领域，具体为一种一体式太阳能平板集热器。

背景技术

太阳能是可以利用的最清洁环保的能源，并且是可以延续不断使用的可再生资源。太阳能利用效率的高低由太阳能集热装置来决定。目前市面上使用的太阳能集热器很大一部分是平板集热器。太阳能平板集热器一般包括集热机构和框架，集热机构直接安装在框架内。现有的平板集热器存在如下缺陷：集热机构固定在充当护壳及盛载容器的框架底板上，由于集热器机构与底板直接接触，故必然导致部分热量通过底板等接触部位传递损失掉；尤其制作框架需要通过复杂的金属加工工艺才能实现，若需要造成凹槽及配套的凸棱结构，制作工艺复杂，生产成本高；玻璃盖板直接与集热装置接触，因玻璃盖板经过多次高温和低温作用，容易老化，多次形变会减弱封闭效果，导致降低保温效果，且缩短使用寿命，存在漏水，甚至令框体进水，影响集热机构的寿命。

另外，现有的非一体式太阳能平板集热器，由于整个框架盛载依托是由多件组合而成的，多处组合部件的连接部位存在不够密封的弊端，尤其是渗水进入平板机构内将会发生，导致过饱和水汽雾弥漫于集热器平板内，严重影响光照热效应，残雾也会腐蚀材料。

又由于现有的非一体式平板集热器没有注重在框架底或者边部设造具有阻隔外来水汽进入的恒压孔，于是水汽进入平板集热器内的现象不能够得到克服。更甚者平板集热器内部空腔伴随着温度升高而膨胀，也会伴随着温度的降低而收缩，这种反复现象会令平板集热器日趋松散变形，而不能持续耐用，也会令热效应趋于劣化。

现有的太阳能平板集热器的导液管内壁普遍存在着水垢积聚的现象。水垢是来自供用硬水中会有的镁、钙等离子聚集而成的，水垢会造成热积聚和热传导的严重障碍，也是造成液管破裂的重要原因。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上所述现有平板集热器存在的不足，提供一种使用寿命长、坚固耐用、能有效减少热损失的一体式太阳能平板集热器。

本实用新型是这样实现的：一体式太阳能平板集热器，包括平板外框，透明密封盖板和集热机构，集热机构装设在平板外框内，在集热机构与平板外框之间填充有保温材料；在集热机构的上方覆盖透明密封盖板，透明密封盖板被压框固定在平板外框的边缘，在透明密封盖板与平板外框边缘之间设置有密封框。

所述的压框与平板外框的侧面通过定位钉固定，使压框、密封框和透明密封盖板气密封地紧密结合在一起。

所述的平板外框外侧壁设置有凹槽，以便于在安装时，压框可以通过凹槽的槽壁进行卡位，便于安装。

所述的平板外框内底部设置有支架，集热机构固定在支架上，避免透明密封盖板与集热机构直接接触，延长透明密封盖板的使用寿命。

所述平板外框可以为由底板延伸组成的四边弯折形成边框的直接一体式结构。

所述的平板外框四角可以通过护角来加固。

所述的集热机构包括集热板和翅片管、进液管和出液管，若干翅片管的两端分别与进液管和出液管焊接连通为一体，翅片管与集热板的底面紧密接触，构成一体。

所述的集热机构在平板外框内的安装方式可以是翅片管竖向安装或者翅片管横向安装。

在平板外框的边框四角侧面上设置有与进液管和出液管相应的接口，进液管和出液管与接口之间设置有密封固定胶圈垫。

在进液管的管口处装设有超声波防垢设备，超声波防垢设备开启后能有效地防止翅片管、进液管和出液管内壁结垢。因为水垢会严重影响集热效果和传热，水垢的积厚会导致爆管的危险。超声波功能切入可以增强热交换。

所述的平板外框底部设置有配置了吸湿硅胶网袋颗粒的恒压孔，以利于平板集热器内空间与外界保持适度的连通，从而平板集热器内能维持一个大气压的内在压力，防止当空气湿度大的时候，平板内的湿度得到控制，保证透明密封盖板内壁面不会因空气含有过饱和水汽而发生冷冻结露现象，同时可以有效减少当PH值小于7的呈酸性水珠形成，从而保护吸热涂层避免腐蚀。

所述的透明密封盖板可以为透明玻璃板，也可以是纤维聚焦透明板；透明玻璃板可以是浮化玻璃、钢化玻璃和低铁钢化玻璃。

所述的平板外框可以是经阳极氧化的铝材、合金铝板、镀锌板或者是具有防腐蚀性能的304不锈钢。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点是：平板外框为一体成型的，结构简单，制作成本低，热损失少，可以有效地延长透明密封盖板和集热机构的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一体式太阳能平板集热器的横截面结构示意图1；

图2为本实用新型一体式太阳能平板集热器的横截面结构示意图2；

图3为本实用新型一体式太阳能平板集热器带超声波功能夹具的横截面结构示意图；

图4为超声波功能夹具的结构示意图；

图5为本实用新型一体式太阳能平板集热器的装配图；

图6为本实用新型一体式太阳能平板集热器的集热机构的俯视图；

图7为本实用新型一体式太阳能平板集热器翅片管横向安装的结构示意图1；

图8为本实用新型一体式太阳能平板集热器翅片管横向安装的结构示意图2；

图9为本实用新型一体式太阳能平板集热器翅片管竖向安装结构示意图1；

图10为本实用新型一体式太阳能平板集热器翅片管竖向安装结构示意图2。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型一体式太阳能平板集热器进行详细的说明。

一体式太阳能平板集热器，如图1和5所示，包括平板外框5，透明密封盖板3和集热机构，集热机构装设在平板外框5内，在集热机构与平板外框5之间填充有保温材料6，保温材料6可以是玻璃纤维或者岩棉，可以有效地避免集热机构内的热量散失。在集热机构的上方覆盖透明密封盖板3，透明密封盖板3被压框1固定在平板外框5的边缘，在透明密封盖板3与平板外框5边缘之间设置有密封框2。压框1与平板外框5的侧面可以是通过定位钉4固定，使压框1、密封框2和透明密封盖板3气密封的紧密结合在一起，在平板外框5底部内壁处设置有支架9，集热机构固定在支架9上。综上所设置，可以避免透明密封盖板3与集热机构直接接触，延长透明密封盖板3的使用寿命；同时也可以对集热机构起到固定保护作用。平板外框5可以为由底板的四边弯折形成边框的直接一体式结构。如图2所示，平板外框5的外侧壁设置有凹槽，以便于在安装时，压框1可以通过凹槽的槽壁进行卡位，便于牢固安装。压框1的两端部设置有卡位，可以将透明密封盖板3卡住在平板外框5上。在平板外框5的四角可以通过护角10来进一步加固。护角10包住边框四角上的进液管和出液管相应的接口，护角10上设置有进液集热管和出液集热管穿过的相应的通孔，这样可以有效的固定集热机构。

集热机构，如图6所示，包括集热板8和翅片管7、进液管14和出液管12，翅片管7的两端分别与进液管14和出液管12焊接连通为一体，翅片管7与集热板8的底面紧密接触为一体。集热板8表面涂覆有利于吸热和减少热损失的涂层。如图5～8所示，集热机构在平板外框5内的安装方式可以是翅片管7竖向安装或者翅片管7横向安装。翅片管7竖向安装的方式太阳能平板集热器固定在阳台等建筑部位变成了可能，有效地扩展了使用范围。翅片7管、进液管14和出液管12可以采用铝、铜等传导性能好的材料制成。在翅片管的表面，如果是铜管则镀有黑铬，或者真空溅射有其它吸热与防护的镀层，如果是铝管则在表面进行阳极化，以产生吸热和防护表面层。翅片管的数量可以根据需要设置有14、16、18或者20条等。进液管14和出液管12的规格可以是直径为12～25mm。在集热板8的边缘设置有挡板，以覆盖集热板8覆盖不到的边缘位置，提高吸热效率。

在平板外框5的边框四角侧面上设置有与进液管和出液管相应的接口11，进液管和出液管与接口11之间设置有密封固定胶圈垫15，使进液管和出液管与接口处于同心圆位置，减少因对流造成的热损失。接口11在平板外框5上可以是突出结构或者是凹陷结构，如图7～10所示。

如图3所示，在进液管的管口11处可以装设有超声波防垢设备18，超声波防垢设备18开启后能有效的防止翅片管、进液管和出液管内壁结垢。因为水垢会严重影响传热，并且存在爆管的危险。超声波防垢设备18可以是圆管钳夹式超声波功能装置，如图4所示，安装在进液管的管口11处的外壁上。平板外框5的底部设置有恒压孔17，以利于平板集热器内空间与外界保持适度的连通，从而平板集热器内能维持一个大气压的内在压力，也防止当空气湿度大的时候，平板内的湿度得到控制，保证透明密封盖板内壁面不会因空气含有过饱和水汽而发生冷冻结露现象，同时可以有效减少当PH值小于7的呈酸性水珠形成，从而保证无水珠落在吸热涂层避免腐蚀。所述的恒压孔17设置有若干个，直径可以为5～12mm，在孔壁处设置有护孔胶圈。在平板外框底板的恒压孔17内壁固定着一个圆形的无纺布网袋，网袋内盛装着吸湿的硅胶颗粒，正好覆盖住恒压孔17，使空气可以通过恒压孔17自如的进出，但外界的水份湿气被无纺布袋内的硅胶所吸收，因而能适度隔绝水份直接进入平板集热器内。

透明密封盖板可以为透明玻璃板，也可以是纤维聚焦透明板；透明玻璃板可以是浮化玻璃、钢化玻璃和低铁钢化玻璃。平板外框可以是经阳极氧化的铝材、合金铝板、镀锌板或者是具有防腐蚀性能的304不锈钢。密封框2可以是由“3M”不干胶、三元乙丙、或者硅橡胶等制成。

Claims (10)

1.一体式太阳能平板集热器，包括平板外框，透明密封盖板和集热机构，集热机构装设在平板外框内，其特征在于：在集热机构与平板外框之间填充有保温材料；在集热机构的上方覆盖透明密封盖板，透明密封盖板被压框固定在平板外框的边缘，在透明密封盖板与平板外框边缘之间设置有密封框。

2.如权利要求1所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：所述的压框与平板外框的侧面通过定位钉固定，使压框、密封框和透明密封盖板气密封的紧密结合在一起。

3.如权利要求1或2所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：所述的平板外框的外侧壁设置有凹槽。

4.如权利要求1或2所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：所述的平板外框内底部设置有支架，集热机构固定在支架上。

5.如权利要求3所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：所述平板外框为由底板延伸组成的四边弯折形成边框的直接一体式结构，平板外框的四角通过护角来加固。

6.如权利要求1所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：所述的集热机构包括集热板和翅片管、进液管和出液管，若干翅片管的两端分别与进液管和出液管焊接连通为一体，翅片管与集热板的底面紧密接触为一体。

7.如权利要求6所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：所述的集热机构在平板外框内的安装方式是翅片管竖向安装或者横向安装。

8.如权利要求6所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：在平板外框的边框四角侧面上设置有与进液管和出液管相应的接口，进液管和出液管与 接口之间设置有密封固定胶圈垫。

9.如权利要求6所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：在进液管的管口处装设有超声波防垢设备。

10.如权利要求1所述的一体式太阳能平板集热器，其特征在于：所述的平板外框的底部设置有配置吸湿硅胶网袋颗粒的恒压孔。 

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