CN203083156U - 新型网丝太阳能集热器 - Google Patents

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罗运俊
赵益民
王洪生
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Abstract

本实用新型为一种新型网丝太阳能集热器，包括外壳体、保温隔热层、透明盖板和密封件，保温隔热层粘贴在外壳体的内壁，透明盖板用密封件与外壳体连接构成一个空腔，其特征在于还包括一网丝吸热体，该网丝吸热体置于空腔内与透明盖板相对的底部保温隔热层上，该网丝吸热体由金属网和金属丝层组成。所述网丝吸热体可以是一层金属网和一层金属丝层，也可以是上下两层金属网和中间夹一层金属丝层，金属丝层由团状金属丝均匀铺絮而成。所述新型网丝太阳能集热器，具有较高太阳光吸收效率和较高光热转换效率，能减少对流热损和辐射热损，加工难度小，成本低。

Description

新型网丝太阳能集热器
技术领域
本实用新型涉及太阳能集热器，特别是一种使用网丝吸热体的太阳能集热器。
背景技术
现有流行的平板式太阳能集热器，其吸热体是吸热板，吸热板的材料有金属、塑料、橡胶、陶瓷等，结构有排管和集管，为了加大吸收太阳能的作用，吸热板上有涂层，涂层分为非选择性涂层和选择性涂层，涂层的加工工艺有真空镀膜、阳极化镀膜等。
吸热板的涂层材料对吸收太阳辐射能量起非常重要的作用。因为太阳辐射的波长主要集中在0.3～2.5μm的范围内，而吸热板的热辐射则主要集中在2～20μm的波长范围内，要增强吸热板对太阳辐射的吸收能力，又要减小热损失，降低吸热板的热辐射，就需要采用选择性涂料。选择性涂料是对太阳短波辐射具有较高吸收率，而对长波热辐射发射率却较低的一种涂料，目前国内外的生产厂大多采用磁控溅射的方法制作选择性涂层，可达到吸收率0.93～0.95，发射率0.12～0.04，大大提高了吸热性能。
尽管采用了这些技术手段，但平板式太阳能集热器仍然无法克服吸热面积比较小，热损失较大的问题。首先，吸热面积有限，集热器的体积限制了吸热板的面积，进而限制了吸热面积，而太阳能集热器的体积不能无限增大。其次，对流热损和辐射热损较大，吸热效率不高。尽管使用选择性涂层提高了吸热板的吸热效率，但是当吸热板温度升高后，空气对流热损和辐射热损也会增加，只能通过改进保温隔热层材质、或是加厚玻璃盖板、以及增设透明蜂窝等手段来降低热损。再者，光热转换效率受吸热板材质和结构影响较大，为了提高转换效率，只能选用昂贵的材料和复杂的结构，加工成本很高，加工难度很大。
发明内容
本实用新型提供一种具有较高太阳光吸收效率和较高光热转换效率，又能减少对流热损和辐射热损，加工难度小成本低的新型网丝太阳能集热器。
本实用新型为一种新型网丝太阳能集热器，包括外壳体、保温隔热层、透明盖板和密封件，保温隔热层粘贴在外壳体的内壁上，透明盖板用密封件与外壳体连接构成一个空腔，其特征在于还包括一网丝吸热体，该网丝吸热体置于空腔内与透明盖板相对的底部保温隔热层上，该网丝吸热体由金属网和金属丝层组成。
所述新型网丝太阳能集热器，其网丝吸热体可以是一层金属网和一层金属丝层，也可以是上下两层金属网和中间夹一层金属丝层，金属丝层由团状金属丝均匀铺絮而成。
所述新型网丝太阳能集热器，其特征在于有导热介质进口和出口，进口在集热器下部，出口在集热器的上部。
本实用新型的有益效果是在不改变太阳能集热器体积的前提下，将太阳能集热器的吸热和传热总面积提高了约10倍，太阳能吸收率几乎接近100％。同时大大抑制了对流热损和辐射热损，改善了传热效果和蓄热能力。
附图说明
图1、新型网丝太阳能集热器正面图
图2、新型网丝太阳能集热器侧面剖视图
图中的标注为：1、外壳体  2、保温隔热层  3、透明盖板  4、网丝吸热体  5、进口6、出口  7、密封件  8、金属网  9、金属丝
具体实施方式
图1、图2所示是本实用新型的一个最佳实施方式，本实用新型为一种新型网丝太阳能集热器，与现有平板式太阳能集热器相同的是包括外壳体1、保温隔热层2、透明盖板3、密封件7以及导热介质进口5和出口6，保温隔热层2粘贴在外壳体1的内壁上，透明盖板3用密封件7与外壳体1连接构成一个空腔。本实用新型的技术方案与平板式太阳能集热器不同的特征在于采用网丝吸热体4作为太阳能集热器的核心部件，该网丝吸热体4置于空腔内与透明盖板3相对的底部保温隔热层2上。网丝吸热体4由上下两层金属网8和中间夹的金属丝层组成，金属丝层由团状金属丝9均匀铺絮而成，其形状和尺寸与空腔内的形状和尺寸相吻合。网丝吸热体4的金属网8由普通钢丝制成，金属丝9的材质为钢或铝。
所述新型网丝太阳能集热器，外壳体1和保温隔热层2上有导热介质进口5和出口6，进口5在集热器下部，出口6在集热器的上部。
所述新型网丝太阳能集热器，由于采用了网丝吸热体4作为吸收太阳能的核心部件，太阳能的吸收率几乎提高到100％。太阳光透过透明盖板3照射在网丝吸热体4上时，被金属网8和金属丝9吸收并转换成热量。所述网丝吸热体4的金属丝9之间有缝隙，太阳光可以穿过这些缝隙照到金属丝层内的各个部位，使得金属丝层中的金属丝9基本上都可以起到吸收太阳光能的作用，金属丝9的总面积就是吸收太阳光能的面积。在吸热面增大的同时，网丝吸热体4的金属丝层中的金属丝9在温度升高后，其加热的空气在金属丝9之间来回辐照，相互吸热，这样整个网丝吸热体4是均匀吸热，对太阳光的吸收率几乎可达100％，极大地提高了太阳能集热器的热效率。
并且由于金属丝层中的金属丝9成团状，金属丝9之间的缝隙很小，空气在金属丝9之间的窄缝中基本上无法进行对流换热，只能靠空气分子传导来散热，而空气的导热系数为0.02千卡/米·时·℃，这比聚氨酯保温材料还要低，这等于是将加热了的空气控制在了网丝吸热体4之中，从而抑制了空气自然对流热损失，并且网丝吸热体的网丝结构也减少了辐射热损。

Claims (3)

1.一种新型网丝太阳能集热器，包括外壳体、保温隔热层、透明盖板和密封件，保温隔热层粘贴在外壳体的内壁上，透明盖板用密封件与外壳体连接构成一个空腔，其特征在于还包括一网丝吸热体，该网丝吸热体置于空腔内与透明盖板相对的底部保温隔热层上，该网丝吸热体由金属网和金属丝层组成。
2.根据权利要求1所述新型网丝太阳能集热器，其特征在于所述网丝吸热体可以是一层金属网和一层金属丝层，也可以是上下两层金属网和中间夹一层金属丝层，金属丝层由团状金属丝均匀铺絮而成。
3.根据权利要求1所述新型网丝太阳能集热器，其特征在于有导热介质进口和出口，进口在集热器下部，出口在集热器的上部。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103075814A (zh) * 2013-01-28 2013-05-01 山西明浩锦达新能源有限公司 新型网丝太阳能集热器
CN103557608A (zh) * 2013-11-01 2014-02-05 郭文涛 一种储热式太阳能空气集热器

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