CN203810765U - 一种新型防冻板式太阳能集热器 - Google Patents
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Abstract
一种新型防冻板式太阳能集热器，由排成一列的板芯和用于防止板芯的集热器箱体构成，所述的板芯由吸热翅片和与其紧密结合的导热管组成，其特征在于：所述的导热管的两端均需密封，其中装有防冻热媒，且导热管至少一端伸出翅片外形成传热头，所述的导热头上设置有套装有导热套管，导热套管上设置有与板芯数量相同的热交换孔，上述的导热套管两端直接连接集热系统的冷水管路中。本实用新型可以提供一种具有良好耐低温性能，可以在北方地区广泛使用的新型太阳能集热器，该集热器可以利用现有的集热器产品，进行小幅改动即可成为具有耐低温能力的新型耐低温集热器。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能集热器领域，尤其是涉及一种间接加热的新型板式太阳能集热器，该集热器具有良好的耐低温性能。
背景技术
平板式太阳能热水器是专门为高层、小高层住宅配套设计开发，弥补了传统的太阳能热水器由于先天不足无法实现与建筑及环境完美结合的遗憾，这一开发真正体现了太阳能与建筑及环境一体化的完美结合。该产品具有以下优点：可以与建筑一体化，且与建筑物完美结合。集热器与水箱相互分离，集热器可灵活安装在屋顶、天窗、 阳台或墙壁上，不受位置限制，达到与建筑的完美结合。可以方便的实现光电自动互补，双重享受。辅助电加热，光电自动转换，24小时供应热水， 太阳能热水器和电热水器的双重享受。但是常见的平板式太阳能集热器基本上都不具备抗冻性，因此其推广和使用领域，基本都局限在我国的江南地区，这种问题的存在使具有诸多优点的平板式太阳能集热器，无法在北方得到广泛的应用，同时这种现象的存在也是我国北方地区，只能选择的使用真空管太阳能集热器。上述的问题在行业中长期存在，但是至今没有一个非常有效的解决办法，。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有良好耐低温性能，可以在北方地区广泛使用的新型太阳能集热器，该集热器可以利用现有的集热器产品，进行小幅改动即可成为具有耐低温能力的新型耐低温集热器。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种新型防冻板式太阳能集热器，由排成一列的板芯和用于防止板芯的集热器箱体构成，所述的板芯由吸热翅片和与其紧密结合的导热管组成，其特征在于：所述的导热管的两端均需密封，其中装有防冻热媒，且导热管至少一端伸出翅片外形成传热头，所述的导热头上设置有套装有导热套管，导热套管上设置有与板芯数量相同的热交换孔，上述的导热套管两端直接连接集热系统的冷水管路中。
所述的导热管套为一直径较大的管状，其上开孔并内嵌入截面与导热头截面相配合的内管形成所述的热交换孔，所述的热交换孔与导热管套之间焊接固定。
所述的导热头和热交换孔之间填充有导热硅胶。
所述的传热头的直径大于导热管的直径。
所述的导热头的截面呈圆形。
所述的导热头的截面呈齿轮状。
所述的导热头外壁设置有散热片。
所述的散热片呈放射状设置。
所述的防冻热媒为防冻剂。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过采用在导热管填充防冻热媒的方式，首先使板芯具备了防冻的性能，然后配合采用特殊结构的导热套管，巧妙的将板芯收集到的热量，用于加热集热系统中的冷水，通过采用上述的技术改进，使得本实用新型的集热器具备了防冻的功能，彻底克服了板式太阳能集热器无法在北方使用的技术难题，同时该技术的优点是尽可能的利用了现有的设备和产品，无论从设备还是产品方面都进行了完美的衔接，例如：板芯部分的区别与现有板芯的区别仅仅是将现有产品填充防冻热媒之后进行密封即可，而在集热系统方面则通过采用特殊结构的导热套管接入现有的集热系统中即可。由此本实用新型以很低的生产成本，充分利用现有产品和设备的前提下，解决了长期困扰太阳能行业中的防冻问题。
总之，本实用新型通过采用上述的一系列技术改进，提供了一种结构简单，可以直接利用现有的设备和产品进行改装的新型太阳能集热器。
附图说明
图1为本实用新型集热器的结构示意图；
图2为本实用新型的导热套管的结构示意图；
图3为本实用新型导热头与导热管套部分的立体局部示意图；
图4为本实用新型的板芯的结构示意图；
图5为本实用新型的导热头结构的截面图；
图6为本实用新型另外一种导热头结构的截面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。如图1所示，主要一种新型防冻板式太阳能集热器，由排成一列的板芯和用于防止板芯的集热器箱体构成，所述的板芯由吸热翅片1和与其紧密结合的导热管3组成，上述的部分与传统集热器基本相同。本实用新型的主要技术改进在于：如图4-6所示，所述的导热管2的两端均需密封，其中装有防冻热媒，且导热管2至少一端伸出翅片外形成传热头3，从上述的部分可知，本实用新型中的集热器板芯其中填充防冻热媒，并在板芯中独立循环，将收集到的热量通过导热头3传动出去。如图2和图3所示，所述的导热头3上设置有套装有导热套管5，导热套管5上设置有与板芯数量相同的热交换孔6，热交换孔6与导热头3之间尽可能的紧密配合，以提高热传导的效率，另外为了进一步提高热传导的效果，上述的热交换孔6与导热头3之间填充导热胶，例如：导热硅胶等。上述的导热套管5两端直接连接集热系统的冷水管路中。通过上述的描述可知，导热套管5实际上是实现热交换的关键部件，只要将导热套管5两端预留的短管连接到太阳能集热器系统的冷水管路中即可。实际工作的过程为当板芯收集到太阳能之后，防冻热媒受热上升到导热头3，或者成为蒸汽状态上升到导热头3，这里需要说明的是上述的集热器安装时一定要保证导热头3位于最上方位置。这时导热头3将热量传导给热交换孔6，由于热交换孔6的外壁位于导热套管5内部，冷水在流过导热套管5的时候就会被加热，从而完成热交换过程。
如图3所示，下面结合详细描述一下本实用新型的关键部件导热套管5的结构，所述的导热套管5为一直径较大的管状，导热套管5的截面形状没有过多限制，无论是圆形、椭圆形还是方形都可以。其上开孔并内嵌入截面与导热头3截面相配合的内管形成所述的热交换孔6，热交换孔6尽可能与导热头3紧密配合，所述的热交换孔6与导热套管5之间焊接固定，而构成热交换孔6的内嵌短管，在焊接过程中同时实现密封。因此构成了一个异形的热交换部件。
本实用新型是一种专门针对现有的板式集热器，不具备防冻功能而设计的。即核心部位主要是通过耐低温板芯来实现的，如图4所示，由导热管2和与其压合在一起的吸热翅片1组成，这部分传统的板式集热器结构相同，需要保证吸热翅片1与导热管2之间的结合紧密，以保证二者之间良好的导热性。本实用新型中所述的导热管2的两端均需密封，且导热管2中装有防冻热媒液体，本实用新型的与传统集热器最大的区别也在于此，其中的热媒可以采用防冻剂，由于防冻剂的种类较多，在此不作详细说明。本实用新型的导热管2至少一端伸出翅片外形成传热头3。导热头3可以与水箱中的加热管路接触并固定，通过热传导3将热量传导至水箱中的水中。
为了提高本实用新型的导热性能，所述的传热头3的直径大于导热管2的直径。这样可以使上述的导热头3在与水箱中的管路进行加热时，相互之间的接触面积更大，以提高二者之间的导热效率。考虑过度的加大加热头3的尺寸，会导致设备体积过大，使用和安装都会存在一定困难。如图5所示，因此将所述的导热头3的截面设计成齿轮状。这样配合使用与其形状相配合的金属部件，就可以大幅度的增加二者之间的导热表面积，进一步提高热效率。如图6所示，另外本实用新型还可以在导热头3外壁设置有散热片4。同样配合一个形状与导热头3相配合的金属部件，该金属部件与水箱管理连接，这样同样可以起到提高热效率的作用。至于散热片4的形状一般片呈放射状设置。主要是考虑采用相对规则的散热片形状，可以降低生产加工的成本，当然是用其他形状的散热片同样可以。虽然上述的两种导热头形状可以更好的提高导热效率，当时由于上述的异形导热头及与其配合的热交换孔，制作难度较大。因此在实际使用的过程中，同样可以采用截面形状为圆形的导热头，这样虽然可以导热效率略有降低，但是其制作成本则会大幅的降低。
以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。
Claims (9)
1.一种新型防冻板式太阳能集热器，由排成一列的板芯和用于防止板芯的集热器箱体构成，所述的板芯由吸热翅片和与其紧密结合的导热管组成，其特征在于：所述的导热管的两端均需密封，其中装有防冻热媒，且导热管至少一端伸出翅片外形成传热头，所述的导热头上设置有套装有导热套管，导热套管上设置有与板芯数量相同的热交换孔，上述的导热套管两端直接连接集热系统的冷水管路中。
2.根据权利要求1所述的一种新型防冻板式太阳能集热器，其特征在于：所述的导热管套为一直径较大的管状，其上开孔并内嵌入截面与导热头截面相配合的内管形成所述的热交换孔，所述的热交换孔与导热管套之间焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种新型防冻板式太阳能集热器，其特征在于：所述的导热头和热交换孔之间填充有导热硅胶。
4.根据权利要求1所述的一种新型防冻板式太阳能集热器，其特征在于：所述的传热头的直径大于导热管的直径。
5.根据权利要求1所述的一种新型防冻板式太阳能集热器，其特征在于：所述的导热头的截面呈圆形。
6.根据权利要求1所述的一种新型防冻板式太阳能集热器，其特征在于：所述的导热头的截面呈齿轮状。
7.根据权利要求1所述的一种新型防冻板式太阳能集热器，其特征在于：所述的导热头外壁设置有散热片。
8.根据权利要求7所述的一种新型防冻板式太阳能集热器，其特征在于：所述的散热片呈放射状设置。
9.根据权利要求1所述的一种新型防冻板式太阳能集热器，其特征在于：所述的防冻热媒为防冻剂。
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