CN204153998U - 一种太阳能墙体集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能墙体集热器，包括用于收集太阳能的吸热板、液体传热流道、气体传热空腔及阻隔所述太阳能墙体集热器热能散失的保温隔热板、背板和覆盖于所述吸热板的透明盖板；所述太阳能墙体集热器还包括支撑框架，所述背板、所述保温隔热板、所述吸热板和所述透明盖板集成于所述支撑框架。通过上述设置，形成模块化的太阳能墙体集热器，有效规避了太阳能墙体集热器安装操作的繁琐步骤，提升其安装的灵活性、便捷性。

Description

一种太阳能墙体集热器

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用技术领域，特别涉及一种太阳能墙体集热器，通过加热空气和集热管中介质达到室内采暖作用。

背景技术

随着节能环保意识的增强，太阳能集热器的应用日益广泛，特别是在人们日常生活中能量的使用，能够充分利用太阳能集热器的功能，有效将太阳能转换为生活能源。因此，太阳能集热器是当前利用太阳能的主要设备之一，符合节能环保的发展趋势，促使本领域技术人员对太阳能集热器的开发研究。

针对太阳能墙体集热器，现有技术中，通常采用龙骨方式将其安装于墙体，也就是说，现行的太阳能集热器结构分散，安装时，首先在建筑物墙体上开设安装孔，使用客户加工框架安置于安装孔内，然后再将背板、保温层板、吸热板、玻璃盖板依次安装于框架内固定，其中，保温层板与吸热板之间留有一定空间，形成热交换空间用于介质传递热量。显然，现行的太阳能集热器为分体结构，在应用太阳能集热器时需耗时耗力进行一一组装，在使用安装过程中，构件之间还可能存在安装误差而降低连接牢靠性；另外，其占用体积较大、结构美观性差，且收集的热量无法及时迅速的传递，导致散热效率低，难以适用于高能量需求的场合。

有鉴于此，亟需对太阳能墙体集热器进行优化设计，提供一种集成化程度高，结构紧凑、便于安装且热交换效率高的太阳能墙体集热器。

实用新型内容

基于现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种集成化程度高，结构紧凑、便于安装且热交换效率高的太阳能墙体集热器。

本实用新型提供的太阳能墙体集热器，包括用于收集太阳能的吸热板、阻隔所述太阳能墙体集热器热能散失的保温隔热板、背板和覆盖于所述吸热板的透明盖板；所述太阳能墙体集热器还包括支撑框架，所述背板、所述保温隔热板、所述吸热板和所述透明盖板集成于所述支撑框架。

采用上述结构，太阳能墙体集热器将背板、保温隔热板、吸热板和透明盖板通过支撑框架形成模块化，因此，此种太阳能墙体集热器安装灵活、方便，有效降低安装操作的繁琐步骤，节省工时，提高工作效率；另外，结构紧凑、外形美观。

优选地，所述支撑框架的内壁设有多个卡固所述背板、所述保温隔热板、所述吸热板和所述透明盖板的卡槽。

采用上述结构的太阳能墙体集热器，其中，该支撑框架的内壁沿各个构件的组装叠放次序设置对应卡槽，从而使各个构件可靠的连接固定，以形成模块化的太阳能墙体集热器，通过卡槽能够有效可靠的固定，且利于组装过程中对各个构件的准确定位。

优选地，所述支撑框架包括卡扣固连的上支撑架和下支撑架，所述上支撑架和所述下支撑架之间的间隙形成卡固所述透明盖板的卡槽。

优选地，所述上支撑架和所述下支撑架的内壁设有相互抵靠的限位件，所述上支撑架的外缘设有内扣的固定钩，所述下支撑架的外壁开设固定孔，所述固定钩扣入所述固定孔内卡固。

优选地，所述吸热板的表面设有多个凹槽。

采用上述结构，能够有效增加吸热板的吸热面积，大大提高太阳能墙体集热效率，并且，与平板结构的吸热板相比，有效提高了其强度，提升了太阳能墙体集热器的使用寿命。

优选地，所述吸热板、所述保温隔热板和所述支撑框架的内壁之间形成容置气体介质的风道，所述支撑框架的一侧壁开设供气体进入的进风孔，相对的另一侧壁与所述进风孔的开口方向相错壁面处开设出风孔。

优选地，沿气体流向的所述支撑框架的两侧壁分别安装一组风道挡板，所述风道挡板的挡风面垂直所述气体流向，两组所述风道挡板交错布置，所述风道挡板与所述吸热板、所述保温隔热板的内表面固定。

采用上述结构，利用风道挡板将吸热板与保温隔热板之间的风道分割成交错的区域，也就是说，相对设置的两组风道挡板交错设置，形成蛇形流通的风道，改变气体的流向，充分有效地将吸热板的热量带走，从而提高气体的热交换，提升太阳能墙体集热器的工作效率。

优选地所述太阳能墙体集热器还包括两个集热主管和多个集热排管，所述集热主管和所述集热排管集成于所述支撑框架。

采用上述结构，集热主管和集热排管内流通液体介质，配合风道内的气体，共同进行热交换。如此，采用气液双效的热交换，进一步提高了换热效率；另外，还可由此获得热的介质，用于其他对热介质的需求。

优选地，所述支撑框架设置卡固所述集热主管的弧形卡槽，所述集热排管沿所述集热主管的轴向依次排列，且两端分别连通两个所述集热主管。

优选地，所述吸热板的两端焊接固定于所述集热主管的周面。

附图说明

图1为一种具体实施例中太阳能墙体集热器的结构视图；

图2为图1中A-A视图；

图3为图2中所示D处局部放大示意图；

图4为图1中B-B视图；

图5为另一种具体实施例中太阳能墙体集热器的结构示意图；

图6为图5中C-C视图；

图7为图6中所示E处局部放大示意图。

图1至图7中：

吸热板10、保温隔热板20、背板30、透明盖板40、支撑框架50、风道挡板60、集热主管70、集热排管80；

上支撑架51、下支撑架52、进风孔53、出风孔54、密封条55；

固定钩51a、固定孔52a。

具体实施方式

基于现有技术提供的太阳能墙体集热器存在的问题，本实用新型的核心在于提供一种集成化程度高、结构紧凑、便于安装且热交换效率高的太阳能墙体集热器。

需要说明的是，本文中的方位词“上”是指太阳能墙体集热器的工作平面水平放置，朝向透明盖板的方向，即图2和图6所示的上方；同理，本文中的方位词“下”是指太阳能墙体集热器的工作平面水平放置时，朝向背板的方向，即图2和图6所示出的下方。

为了使本技术领域的操作人员更好地理解本实用新型方案，下面结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明。

请参见图1至4，其中，图1为一种具体实施例中太阳能墙体集热器的结构视图；图2为图1中A-A视图；图3为图2中所示D处局部放大示意图；图4为图1中B-B视图。

本实用新型提供的太阳能墙体集热器，包括用于收集太阳能的吸热板10、阻隔所述太阳能墙体集热器热能散失的保温隔热板20、背板30和覆盖于所述吸热板10的透明盖板40；其中，背板30、保温隔热板20、吸热板10和透明盖板40依次安置于墙体。

在一种具体实施例中，如图1和图2所示，为了提高太阳能墙体集热器安装的便捷性，提升结构紧凑性，该太阳能墙体集热器还包括支撑框架50，通过支撑框架50将各个独立的构件集成，形成模块化的太阳能墙体集热器。如此，可有效规避了太阳能墙体集热器安装操作的繁琐步骤，提升其安装的灵活性、便捷性。

该支撑框架50的内壁沿背板30、保温隔热板20、吸热板10和透明盖板40由下至上的安置次序设有多个对应的卡槽。如此，背板30托于保温隔热板20的下方嵌入对应的卡槽固定，然后将吸热板10的边缘嵌入相应卡槽固定，再将透明盖板40置于吸热板10的上方并嵌入相应的卡槽内，通过卡槽能够有效可靠的固定，且利于组装过程中对各个构件的准确定位。

需要说明的是，本方案中的卡槽起到卡固作用，卡固不同的构件时，其具体的尺寸应根据各构件的尺寸而定，也就是说，为了有效卡固透明盖板40、吸热板10和保温隔热板20时，根据其固定的需求而定。另外，卡槽的形状并不局限，因此各个卡槽可相同也可不同，只需能够限定相应构件的位置均可。

进一步地，如图3所示，该支撑框架50包括相互卡扣固连的上支撑架51和下支撑架52，其上支撑架51和下支撑架52之间的间隙形成卡固透明盖板40的卡槽。采用上述结构的支撑框架50时，各个构件依次嵌入下支撑架52的卡槽内，然后，将上支撑架51卡扣于下支撑架52上，并在上支撑架51和透明盖板40之间设置密封条55，其上支撑架51的固定条嵌入密封条55内以有效限定其位置，从而有效密封固定透明盖板40。显然，此种结构的支撑框架50可规避安装过程中的框架上部边框对构件的干扰，进一步提升安装的便捷性、灵活性。

在具体实施例中，上支撑架51和下支撑架52的内壁设有相互抵靠的限位件，以限定上支撑架51和下支撑架52左右的移动；同时，上支撑架51的外缘设有内扣的固定钩51a，下支撑架52的外壁开设固定孔52a，其固定钩51a扣入固定孔52a内卡固，进一步限定上支撑架51和下支撑架52上下之间的脱离，确保支撑框架50的稳定性。

需要说明的是，具体实施例中限位件为限位卡板，如图3所示，两限位卡板的平面相抵靠，以限定上支撑架51和下支撑架52的位置。当然，限位件还可为其他形式，并不局限于限位卡板的结构，只需能够使上支撑架51和下支撑架52相互限定位置均可。

针对吸热板10还可进一步设计，如图4所示，吸热板10的表面设有多个V形结构，如此设置，能够有效增加吸热板10的吸热面积，提高太阳能墙体集热器的吸热效率，还可通过此种结构提升吸热板10的强度，延长使用寿命。

当然，本文中仅以均布设置的V形结构为例，对于吸热板10的表面的凹槽形式还可有其他的形式，例如，可通过滚压形成不同形状的凹槽，故，凹槽的具体形状并不对本申请请求保护的技术方案构成限制，只需能够起到增加吸热面积和提高吸热板10强度的形式均可。

针对上述各实施例，还可对太阳能墙体集热器的优化设计，请一并结合图1和图2所示，吸热板10、保温隔热板20和支撑框架50的内壁之间形成容置其他介质的风道，支撑框架50相对的两侧壁上开设风孔，其中，一侧壁的端部开设进风孔53，相对的另一侧壁的与开设进风孔53的端部相错处开设出风孔54。如此，能够增加气体在风道内的流通时间和流通路径，以使流通的气体在风道内充分流通，有效将吸热板10的热量带走。

为了进一步提高气体流通的充分性和均匀性，还可在风道内设置风道挡板60，形成使气体沿蛇形流通的通道，参见图1所示。

在具体实施例中，沿气体流向设置的支撑框架50的两侧壁分别安装一组风道挡板60，风道挡板60的挡风面垂直气体流向，且风道挡板60的上下边缘分别与吸热板10和保温隔热板20的内表面固定。两组风道挡板60相互交错设置，即一组风道挡板60安装后，另一侧的风道挡板60设置于该组两相邻风道挡板60之间，如此设置，改变气体在风道内的流向，使流通的气体迂回穿过风道，进而充分有效地将吸热板10的热量带走，提升太阳能墙体集热器的工作效率。

在另一具体实施例中，如图5和图6所示，还可对太阳能墙体集热器的结构进行设计，以提升其散热效率。

具体地，吸热板10和保温隔热板20之间设有两个集热主管70和多个集热排管80，用于液体流通传递吸热板10收集的热能，加快太阳能墙体集热器的热利用率。以形成气液双效作用的集热器，提高热传递效率。

本方案中，支撑框架50设置弧形卡槽，以配合集热主管70外周壁的形状，并牢靠地将其卡固；同时，多个集热排管80等间距的沿集热主管70的轴向依次排列，各个集热排管80的两端分别连通两个集热主管70，从而使液体介质在集热主管70与集热排管80之间流通传递。

需要说明的是，集热主管70与集热排管80之间的连通可以通过焊接方式，还可将集热主管70与集热排管80加工形成一体式的液体介质流通管路，因此，集热主管70与集热排管80之间的连接方式并不局限，只需满足能够有效连接密封，避免液体介质泄漏均可。

另外，本文中的集热排管80为等间距均布于两集热主管70之间，能够均匀有效的携带吸热板10收集的热能，提高热能的利用率。

显然，通过上述设置，太阳能墙体集热器能够利用气液双效配合的热交换方式，提高换热效率。

吸热板10的两端焊接固定于集热主管70的周面，如此，可提高吸热板10的牢靠性，同时，使吸热板10与集热排管80形成的平面平行，有利于液体的传热。

下面结合附图详细说明具体实施例中太阳能墙体集热器的工作：太阳光穿过透明盖板40照射到吸热板10上，其吸热板10温度升高后，一方面，将热能传递至集热排管80中的液体介质，另一方面，加热风道内流通的气体介质；当达到预定的温度后，介质循环泵将集热排管80内的液体介质由一侧的集热主管70排出，以利用该加热的液体介质，而风机将风道内的加热的气体泵入室内，用于取暖等场合。

显然，通过上述模块化的太阳能墙体集热器能够不仅能够有效提高安装效率，外形美观，还能够确保连接的牢固性，规避安装时的装配误差，提高其热交换效率。另外，利用气液双效的结构，进一步提升集成化程度，使其同时可获得加热的液体介质，以应用到需求场合。

以上对本实用新型所提供太阳能墙体集热器进行了详细介绍。本文中仅针对本实用新型的具体例子进行了阐述，以上具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型特点的前提下，还可以做出若该改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能墙体集热器，包括用于收集太阳能的吸热板(10)、阻隔所述太阳能墙体集热器热能散失的保温隔热板(20)、背板(30)和覆盖于所述吸热板(10)的透明盖板(40)；其特征在于，所述太阳能墙体集热器还包括支撑框架(50)，所述背板(30)、所述保温隔热板(20)、所述吸热板(10)和所述透明盖板(40)集成于所述支撑框架(50)。

2.根据权利要求1所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，所述支撑框架(50)的内壁设有多个卡固所述背板(30)、所述保温隔热板(20)、所述吸热板(10)和所述透明盖板(40)的卡槽。

3.根据权利要求2所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，所述支撑框架(50)包括卡扣固连的上支撑架(51)和下支撑架(52)，所述上支撑架(51)和所述下支撑架(52)之间的间隙形成卡固所述透明盖板(40)的卡槽。

4.根据权利要求3所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，所述上支撑架(51)和所述下支撑架(52)的内壁设有相互抵靠的限位件，所述上支撑架(51)的外缘设有内扣的固定钩(51a)，所述下支撑架(52)的外壁开设固定孔(52a)，所述固定钩(51a)扣入所述固定孔(52a)内卡固。

5.根据权利要求4所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，所述吸热板(10)的表面设有多个凹槽。

6.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，所述吸热板(10)、所述保温隔热板(20)和所述支撑框架(50)的内壁之间形成容置气体介质的风道，所述支撑框架(50)的一侧壁开设供气体进入的进风孔(53)，相对的另一侧壁与所述进风孔(53)的开口方向相错壁面处开设出风孔(54)。

7.根据权利要求6所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，沿气体流向的所述支撑框架(50)的两侧壁分别安装一组风道挡板(60)，所述风道挡板(60)的挡风面垂直所述气体流向，两组所述风道挡板(60)交错布置，所述风道挡板(60)与所述吸热板(10)、所述保温隔热板(20)的内表面固定。

8.根据权利要求1所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，所述太阳能墙体集热器还包括两个集热主管(70)和多个集热排管(80)，所述集热主管(70)和所述集热排管(80)集成于所述支撑框架(50)。

9.根据权利要求8所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，所述支撑框架(50)设置卡固所述集热主管(70)的弧形卡槽，所述集热排管(80)沿所述集热主管(70)的轴向依次排列，且两端分别连通两个所述集热主管(70)。

10.根据权利要求8所述的太阳能墙体集热器，其特征在于，所述吸热板(10)的两端焊接固定于所述集热主管(70)的周面。