CN202002355U

CN202002355U - 微孔超导平板太阳能集热器

Info

Publication number: CN202002355U
Application number: CN2011200892176U
Authority: CN
Inventors: 顾全军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2021-03-30

Abstract

微孔超导平板太阳能集热器，属于平板太阳能集热器技术领域。其包括边框，设置在边框表面的透明盖板及设置在边框内的侧保温层和底保温层，所述的透明盖板、侧保温层和底保温层构成的空间内设置吸热芯板，吸热芯板包括一块或一块以上的微孔超导铝条，微孔超导铝条内设置一个或一个以上的内壁设有齿状结构的超导液通道，微孔超导铝条两端分别通过设置的冷流道管和热流道管夹持固定，冷流道管和热流道管内分别设置内壁设有一组齿条的冷流道和热流道。该集热器结构简单、生产成本低、抗冻性能好，集热效率高。

Description

微孔超导平板太阳能集热器

技术领域

本发明属于平板太阳能集热器技术领域，具体涉及一种微孔超导平板太阳能集热器。

背景技术

现有的平板型太阳能集热器其基本结构如下：主要由吸热板芯、透明盖板、隔热保温层和外壳等几部分组成。其中吸热板芯包括流道和吸热基板，流道由若干支铜管或者铝管通过钎焊焊接成格栅型，或者由一根铜管直接弯制成蛇形，吸热基板是镀有吸热涂层的铜板或者铝板，流道与吸热基板通过激光或者超声波焊接而成。集热器底部用镀锌板和保温棉垫底，上部用玻璃板盖住，四周用橡胶条密封。

采用上述结构的平板型太阳能集热器结构复杂，生产工艺繁琐，生产成本高；采用的原材料成本高；集热效率低，集热效率低下，一般小于75%；抗冻性能差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种微孔超导平板太阳能集热器的技术方案，该集热器结构简单、生产成本低、抗冻性能好，集热效率高。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，包括边框，设置在边框表面的透明盖板及设置在边框内的侧保温层和底保温层，其特征在于所述的透明盖板、侧保温层和底保温层构成的空间内设置吸热芯板，吸热芯板包括一块或一块以上的微孔超导铝条，微孔超导铝条内设置一个或一个以上的内壁设有齿状结构的超导液通道，微孔超导铝条两端分别通过设置的冷流道管和热流道管夹持固定，冷流道管和热流道管内分别设置内壁设有一组齿条的冷流道和热流道。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的透明盖板设置于边框的上沿，并通过设置在上沿的压条压紧配合，边框的四角上通过设置的边角扣固定。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的侧保温层为酚醛侧保温层，侧保温层卡接设置在边框的上沿与边框上设置的卡边构成的卡槽内,所述的底保温层为压花强化酚醛保温层，底保温层卡接设置在边框的下沿与边框上设置的卡边构成的卡槽内。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的微孔超导铝条为扁平结构，微孔超导铝条表面设置吸热层，微孔超导铝条中的超导液通道截面为圆形、长方形、正方形或椭圆形结构。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的冷流道管的上下表面为水平面结构，冷流道管的上下表面之间通过设置的凸圆弧面连接，冷流道管的上表面一侧设置冷流道插槽，冷流道插槽中卡接微孔超导铝条。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的冷流道内壁设置冷流道齿条，冷流道齿条截面为锯齿形结构或波浪形结构。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的热流道管为倒“Ω”形结构，热流道管的上下表面为水平面结构，且热流道管的上表面面积大于下表面面积，上下表面之间通过凹圆弧面连接，热流道管的上表面一侧设置热流道插槽，热流道插槽中卡接微孔超导铝条。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的热流道内壁设置热流道齿条，热流道齿条截面为锯齿形结构或波浪形结构。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的冷流道管和热流道管的周围分别填充设置石棉层，石棉层之间填充设置岩棉层。

所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的近热流道管的边框上设置自动排气阀。

上述的微孔超导平板太阳能集热器，结构简单，设计合理，整个集热器采用分段式保温层结构，再降低了生产成本的同时，发挥了各保温层的作用，提高保温效果；冷流道管和热流道管的特殊结构，增大了热传递面积，提高集热效率；冷流道管、热流道管与微孔超导铝条的插接配合，安装更为简单，无需激光或超声波焊接，降低安装成本。并且本发明外形美观，集热效率能够提高至85%以上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本发明中吸热芯板的结构示意图；

图4为本发明中热流道管的结构示意图；

图5为本发明中微孔超导铝条的结构示意图。

图中：1-透明盖板；2-压条；3-边角扣；4-出水管；5-密封圈；6-进水管；7-边框；7a-上沿；7b-下沿；7c-卡边；8-侧保温层；9-冷流道管；9a-冷流道；9b-冷流道齿条；9c-冷流道插槽；10-岩棉层；11-底保温层；12-热流道管；12a-热流道；12b-热流道齿条；12c-热流道插槽；13-自动排气阀；14-导热硅脂层；15-微孔超导铝条；15a-超导液通道；16-吸热层；17-石棉层。

具体实施方式

以下结合说明书附图来进一步说明本发明。

如图所示，微孔超导平板太阳能集热器包括了外框，外框由边框7、设置在边框7上沿7a的压条2及设置在边框7四个角上的边角扣3。边框7的上沿7a上通过玻璃胶粘结设置了透明盖板1。透明盖板1由玻璃、有机玻璃及其他高分子透明材料制成。透明盖板1上通过压条2压紧。

边框7内壁上还设置了卡边7c，卡边7c与边框7的上沿7a构成的卡槽中卡接设置了侧保温层8，侧保温层8为酚醛侧保温层。卡边7c与边框7的下沿7b构成的卡槽中卡接设置了底保温层11，底保温层11为压花强化酚醛保温层。

透明盖板1、侧保温层8和底保温层11构成的空间内设置吸热芯板，吸热芯板包括微孔超导铝条15，微孔超导铝条15可以由一组微孔超导铝条15拼接构成，也可以由一组微孔超导铝条15一体成型构成。为了增强吸热效果，在微孔超导铝条15上设置了吸热层16。微孔超导铝条15为扁平结构，微孔超导铝条15中的超导液通道15a截面为圆形、长方形、正方形或椭圆形结构。超导液通道15a的内壁中设置齿状结构，以增加超导液通道15a中的超导液与超导液通道15a之间的接触面积，从而增大吸热面积。微孔超导铝条15的两端分别通过设置的冷流道管9和热流道管12夹持固定。

冷流道管9的上下表面为水平面结构，冷流道管9的上下表面之间通过设置的凸圆弧面连接，冷流道管9的上表面面积大于下表面面积，冷流道管9的上表面的一侧设置冷流道插槽9c，冷流道插槽9c中卡接了微孔超导铝条15的一端。冷流道管9的下表面设计成水平面结构，既可以使得冷流道管9更加稳定，并且与微孔超导铝条15安装时助于加持工具的固定加持。冷流道管9中设置了冷流道9a，冷流道9a截面为圆形、椭圆形、长方形或正方形结构，在冷流道9a的内壁上设置了冷流道齿条9b，冷流道齿条9b截面为锯齿形结构或波浪形结构。

热流道管12为倒“Ω”（倒欧米茄符号结构）形结构，热流道管12的上下表面为水平面结构，且热流道管12上表面面积大于下表面的面积，上下表面之间通过凹圆弧面连接，热流道管12上表面的一侧设置热流道插槽12c，热流道插槽12c中卡接微孔超导铝条15。热流道管12的下表面设计成水平面结构，既可以使得热流道管12更加稳定，并且与微孔超导铝条15安装时助于加持工具的固定加持；热流道管12上表面面积大于下表面的面积，扩大了与微孔超导铝条15的接触，扩大了热传递面积；上下表面之间通过凹圆弧面连接，增大了两侧的壁厚，防冻效果更佳。热流道管12中设置了热流道12a，热流道12a截面为圆形、椭圆形、长方形或正方形结构，在热流道12a的内壁上设置了热流道齿条12b，热流道齿条12b截面为锯齿形结构或波浪形结构，齿条的设置扩大了待加热介质与热流道管12的接触面积，扩大了热传递面积。

微孔超导铝条15的两端卡接在热流道插槽12c和冷流道插槽9c中固定，并且微孔超导铝条15与热流道管12和冷流道管9接触的面上设置导热硅脂层14固定。

为了达到更好的保温效果，在冷流道管9和热流道管12的周围分别填充设置石棉层17，在石棉层17之间填充设置岩棉层10。

在近热流道管12的边框7上设置自动排气阀13，自动排气阀13会根据边框内部的气压进行排气，这样会消除透明盖板1因集热器内外温度不同造成的水汽，从而提高了集热器的寿命。

为了便于与外界水管相接，在热流道管12的热流道12a两端连接了出水管4，在冷流道管9的冷流道9a两端连接了进水管9。进水管9和出水管4与边框7连接时，在其中设置了密封圈5，保证集热板的密封效果。

工作时，当有太阳光照射时，太阳光透过透明盖板１照射到吸热板芯的吸热层16上，吸热层16将太阳光能转换成热能，转换的热量通过热传递给微孔超导铝条15，微孔超导铝条15通过其内部超导液的相变迅速地将热量传递至与热流道管12粘结的一端，由于热流道12a内部是较冷的介质，因此热量又通过热传递给热流道12a内部较冷的介质，热量在被热流道12a内部的介质吸收的同时，在靠近热流道12a一端，微孔超导铝条内部的超导液被冷却并重新相变回到液体状态，回流到与冷流道管9粘结一端的底部，等待重新被汽化，如此循环，从而达到加热流道内部介质的目的。此处设计冷流管道9的目的是为了给微孔超导铝条15下部预热，加快微孔超导铝条12内部超导液的启动速度，可以大大提高整个集热器的集热效率。

Claims

1.微孔超导平板太阳能集热器，包括边框（7），设置在边框（7）表面的透明盖板（1）及设置在边框（7）内的侧保温层（8）和底保温层（11），其特征在于所述的透明盖板（1）、侧保温层（8）和底保温层（11）构成的空间内设置吸热芯板，吸热芯板包括一块或一块以上的微孔超导铝条（15），微孔超导铝条（15）内设置一个或一个以上的内壁设有齿状结构的超导液通道（15a），微孔超导铝条（15）两端分别通过设置的冷流道管（9）和热流道管（12）夹持固定，冷流道管（9）和热流道管（12）内分别设置内壁设有一组齿条的冷流道（9a）和热流道（12a）。

2.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的透明盖板（1）设置于边框（7）的上沿（7a），并通过设置在上沿（7a）的压条（2）压紧配合，边框（7）的四角上通过设置的边角扣（3）固定。

3.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的侧保温层（8）为酚醛侧保温层，侧保温层（8）卡接设置在边框（7）的上沿（7a）与边框（7）上设置的卡边（7c）构成的卡槽内,所述的底保温层（11）为压花强化酚醛保温层，底保温层（11）卡接设置在边框（7）的下沿（7b）与边框（7）上设置的卡边（7c）构成的卡槽内。

4.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的微孔超导铝条（15）为扁平结构，微孔超导铝条（15）表面设置吸热层（16），微孔超导铝条（15）中的超导液通道（15a）截面为圆形、长方形、正方形或椭圆形结构。

5.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的冷流道管（9）的上下表面为水平面结构，冷流道管（9）的上下表面之间通过设置的凸圆弧面连接，冷流道管（9）的上表面一侧设置冷流道插槽（9c），冷流道插槽（9c）中卡接微孔超导铝条（15）。

6.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的冷流道（9a）内壁设置冷流道齿条（9b），冷流道齿条（9b）截面为锯齿形结构或波浪形结构。

7.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的热流道管（12）为倒“Ω”形结构，热流道管（12）的上下表面为水平面结构，且热流道管（12）的上表面面积大于下表面面积，上下表面之间通过凹圆弧面连接，热流道管（12）的上表面一侧设置热流道插槽（12c），热流道插槽（12c）中卡接微孔超导铝条（15）。

8.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的热流道（12a）内壁设置热流道齿条（12b），热流道齿条（12b）截面为锯齿形结构或波浪形结构。

9.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的冷流道管（9）和热流道管（12）的周围分别填充设置石棉层（17），石棉层（17）之间填充设置岩棉层（10）。

10.如权利要求1所述的微孔超导平板太阳能集热器，其特征在于所述的近热流道管（12）的边框（7）上设置自动排气阀（13）。