CN204535146U - 一种新型平板太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能平板集热器，包括壳体和盖板，壳体内设有保温层，保温层上设有吸热板芯，吸热板芯上设有若干根导流管，特别的，吸热板芯上设有能生成多种吸收光谱的高选择性吸热涂层；壳体上设有排气孔；排气孔内安装有记忆合金温度控制型排气阀；盖板是透明显示板。本实用新型结构简单，透明盖板可以显示视频或图像，透过透明盖板的太阳光被吸热板芯吸收，传递给导流管内的工质，供用户使用。集热器既可以提供生活热水又可以显示，同时各种颜色的多边形集热器可以单独或拼接成各种复杂的形状，融合功能和装饰于一体，具有极强的实用价值。

Description

一种新型平板太阳能集热器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能集热器，尤其是一种可提供显示功能的新型平板太阳能集热器。

背景技术

平板太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置，是太阳能低温热利用的基本部件，也一直是世界太阳能市场的主导产品。平板集热器具有如耐压、寿命长、易组成二次回路系统；易与建筑结合、易安装在屋顶上、建筑师易设计；产品用料可再生利用率高，平板太阳能集热器材料以铜铝为主,回收利用率高；系统安全可靠、有效采光面积高等优点，已广泛应用于生活用水加热、游泳池加热、工业用水加热、建筑物采暖与空调等诸多领域。随着城镇化和城市建筑市场的兴起，平板集热器是未来发展的主流方向。

但现有的平板集热器与建筑结合上存在一些问题。国内外建筑经过几十年的发展，在风格、颜色上发生了很大的变化；而太阳能热水器在过去的几十年，外观和颜色几乎没有变化，与建筑出现严重脱节。而且与建筑结合的平板集热器均无显示功能，建筑除安装平板集热器外，还需额外安装户外盖板方可实现显示功能，显著浪费建筑面积。

为此，一款兼具显示的功能的集热器，在实现集热功能的同时，作为户外集热器，可以成为广告的新载体，成为城市的另一道风景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有多边形结构且同时具有多种颜色，可适合不同建筑的需要；具有显示功能的平板集热器。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型平板太阳能集热器，包括壳体和盖板，壳体内设有保温层，保温层上设有吸热板芯，吸热板芯上设有若干根导流管，特别的，吸热板芯上设有能生成多种吸收光谱的高选择性吸热涂层；平板集热器的外轮廓是多边形结构；壳体是整体式设计，由金属冲压成型；金属是铝或铜或钢或铝、铜、钢的合金。

集热器的外轮廓可以是多边形的，如三角形、四边形、五边形或六边形。多个显示屏可以拼接组合使用，以组成不同复杂形状，适应不同建筑的需要。

壳体是整体式设计，从而防止水进入壳体内，同时极大地减小热损失。壳体可由金属冲压成型，其中金属可以是铝、铜、钢或其合金等常见金属，以降低生产成本。

具有高吸收低发射的彩色材料通过喷涂、电镀、溅射、气相沉积法的任何一种方法沉积在吸热板芯的表面，吸热板芯上的吸热涂层即可根据需求，吸收不同波段的太阳光，令吸热板芯可以呈现黑色或彩色，让显示屏的颜色具有多种选择，除了提供显示功能和供给热水之外，显示屏还可起装饰作用，实现功能和装饰的完美结合。

若集热器仅具备集热功能，而不具备显示功能，盖板可以是玻璃、有机物、陶瓷等透明材料的任意一种，优选为钢化压花带减反射层的超白玻璃；若集热器既具备集热功能，亦具备显示功能，盖板可以是透明显示板。透明显示板具有显示功能。控制透明显示板的控制电路和电源可安装在壳体的外侧。利用透明显示板，即可让平板集热器播放广告或图案，实现广告的功能，而透明显示板具有显示功能的同时也可透过大部分太阳光，让太阳光照射在吸热板芯上，令在导流管内的流动的介质吸热升温，让盖板实现集热功能。集热器的壳体和盖板构成密闭腔体，设在壳体内的保温层能有效降低介质在热传递和热交换等过程中的热损失，增强太阳能的转换效率。为了保证壳体的保温效果，盖板与吸热板芯之间还可以设有透明气凝胶。此外，保温层可采用超低热导率真空绝热板，以保证壳体的保温效果和缩小盖板的体积。

透明显示板可包括透明支撑层和透明显示模块，其中，透明支撑层处在透明显示模块的外侧，透明显示模块与壳体相连。透明支撑层可以是玻璃、透明有机物、陶瓷等透明材料的任意一种；透明显示模块可以由LED玻璃、透明LED显示屏、透明液晶、透明OLED等任意一种组成。

透明显示板亦可包括透明支撑层和投影模块，其中，透明支撑层是可用于透明投影显示的有机物、陶瓷、玻璃的任意一种或者在透明有机物、陶瓷、玻璃上制备的可用于投影显示的透明显示膜；投影模块则采用投影仪。投影模块可正对显像板或处在显像板的侧下方，透明模块的投影口朝向显像板。投影仪投影在透明支撑层上，即可显示任意视频或图像。

为避免壳体内空气温度过高，对内部结构造成损坏，壳体上可设有排气孔，排气孔内安装有记忆合金温度控制型排气阀。记忆合金温度控制型排气阀即是排气阀由记忆合金制成。当壳体内的温度尚未达到排气阀的转换点温度时，排气阀关闭；当壳体内的温度达到排气阀的转换点温度时，排气阀开启，排出积聚在壳体内的热气，保护透明显示板，防止透明显示板温度过高，对内部结构和显示材料造成损坏。具体而言，记忆合金温度控制型排气阀可以包括阀体、弹性件和活塞件；阀体处在排气孔内；阀体内设有排气通道；活塞件处在排气通道外并可相对阀体纵向往复移动；弹性件由记忆合金制成并与活塞件相连；当壳体内的温度处在转换点温度以下，即弹性件的温度处在转换点温度以下时，弹性件自动收缩，令活塞件盖合在排气通道上，记忆合金温度控制型排气阀处在关闭状态；当壳体内的温度达到转换点温度以上，即弹性件的温度处在转换点温度以上时，弹性件自动伸长，令活塞件向外移动，与阀体脱离，记忆合金温度控制型排气阀处在打开状态，让壳体内的热气排出。记忆合金温度控制型排气阀也可以包括阀体和密封件；阀体处在排气孔内，阀体内设有排气通道；密封件由记忆合金制成并与阀体相连；当壳体内的温度处在转换点温度以下，即密封件的温度处在转换点温度以下时，密封件自动伸直，密封件盖合在排气通道上，记忆合金温度控制型排气阀处在关闭状态；当壳体内的温度达到转换点温度以上，即密封件的温度处在转换点温度以上时，密封件自动弯曲，处在弯曲状态，并连通外界与壳体，记忆合金温度控制型排气阀处在打开状态，让壳体内的热气排出。为使壳体内的温度适中，提高热能利用率，弹性件或密封件的转换点温度优选为80℃～130℃。弹性件可以是弹簧。

本实用新型结构简单，即可实现显像功能，也可以利用太阳能为用户提供生活热水，节省传统用电热水器或燃气热水器的能源损耗；显示屏的外轮廓采用多边形结构，外形更个性，广告效果明显；记忆合金温度控制型排气阀在温度较高时自动打开，防止壳体内温度过高，对内部结构和显示材料造成损坏；同时显示屏在较低温度下不进行热交换，提高太阳能利用率，并且防止水、灰尘等进入显示屏内部。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中平板集热器的结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图；

图3是本实用新型实施例1中排气阀处在关闭状态的示意图；

图4是本实用新型实施例1中排气阀处在打开状态的示意图；

图5是本实用新型实施例1中平板集热器外轮廓的示意图；

图6是本实用新型实施例1中多个平板集热器拼接示意图；

图7是本实用新型实施例2中平板集热器的结构示意图；

图8是图7中B的局部放大图；

图9是本实用新型实施例2中排气阀处在关闭状态的示意图；

图10是本实用新型实施例2中排气阀处在打开状态的示意图；

图11是本实用新型实施例2中平板集热器外轮廓的示意图；

图12是本实用新型实施例2中多个平板集热器拼接示意图；

图13是本实用新型实施例3中平板集热器外轮廓的示意图；

图14是本实用新型实施例3中多个平板集热器拼接示意图；

图15是本实用新型实施例4中平板集热器外轮廓的示意图；

图16是本实用新型实施例4中多个平板集热器拼接示意图；

图17是本实用新型实施例5中平板集热器的结构示意图；

图18是本实用新型实施例6中平板集热器的结构示意图。

附图标记说明：1-箱体；2-显像板；3-保温层；4-吸热板芯；5-排气阀；6-排气孔；7-透明气凝胶；8-二号排气阀；21-透明支撑层；22-透明显示模块；41-吸热涂层；42-导流管；51-阀体；52-弹簧；53-活塞件；54-排气通道；55-二号阀体；56-密封件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。

实施例1：

如图1、2所示，集热器由壳体1和盖板2构成，其中盖板2是透明显示板，由透明支撑层21和透明显示模块22构成。壳体1内设有保温层3，保温层3上则安装有吸热板芯4。吸热板芯4上涂覆有吸热涂层41。吸热涂层41是具有高吸收低发射的彩色材料通过喷涂沉积在吸热板芯的表面而获得。吸热涂层41上布置有多根导流管42。吸热板芯4与透明显示模块22之间填充有透明气凝胶7。排气孔6设在壳体1的侧面，排气阀5安装在排气孔6内。

如图3、4所示，排气阀5为记忆合金温度控制型阀门，排气阀5由阀体51、弹簧52和活塞件53构成，其中，阀体51内设有排气通道54，弹簧52由记忆合金制成并与活塞件53相连。阀体51安装在排气孔6内，活塞件53处在排气通道54外。当壳体内的温度处在转换点温度以下，即弹簧52的温度处在转换点温度以下时，弹簧52自动收缩，令活塞件53盖合在排气通道54上，排气阀5处在关闭状态；当壳体内的温度达到转换点温度以上，即弹簧52的温度处在转换点温度以上时，弹簧52自动伸长，令活塞件53向外移动，排气阀5处在打开状态，让壳体内的热气排出，保证壳体内部元件以及LED玻璃处于低温的工作状态，避免损坏。本实施例1中,弹簧52的转换点温度为80℃。

本实施例1中，透明支撑层21是双层透明导电钢化玻璃，透明显示模块22是LED玻璃。LED玻璃即在双层透明导电钢化玻璃内部嵌入LED芯片，通过处理将透明导电层制备成电路，使LED芯片实现RGB显示的玻璃。LED玻璃在LED芯片之外的所有区域可以透过太阳光，令显示屏的透过率为80％以上。LED芯片的控制电路及电源则放置在壳体1的外侧。

LED玻璃通过电路控制，可以显示任意视频或图像；透过LED玻璃的太阳光被吸热板芯4上的吸热涂层41吸收，转换成热能，通过导流管42传递给管内工质，导出被用户使用。壳体1内的透明气凝胶7和保温层3用于降低热传递和热交换等热损失，增强太阳能的转换效率。

此外，壳体1为由铝板整体冲压成型制成，保温层3采用超低热导率真空绝热板，而根据外设需求，吸热板芯4上吸热涂层41的颜色为黑色。本实施例1中，如图5、6所示，集热器的外轮廓呈三角形，实际使用时可以任意组合多个集热器，以适应各种安装场合。

实施例2：

本实施例2与实施例1的不同之处在于，盖板2的透明支撑层21选用透明有机物，透明显示模块22选用透明LED显示屏。透明LED显示屏即是在透明有机物一侧封装一定数量的LED显示芯片，通过导线连接至控制电路，LED芯片可以实现RGB显示，封装芯片之间存在空隙，使得太阳光能透过，令透明LED显示屏的透过率为80％以上。LED显示芯片的控制电路及电源放置在外部箱体旁。

如图7-10所示，排气阀5为记忆合金温度控制型阀门，二号排气阀8由二号阀体55和密封件56构成，其中，二号阀体55内同样设有排气通道54，密封件56由记忆合金制成并与二号阀体55相连。二号阀体55安装在排气孔6内。当壳体内的温度处在转换点温度以下，即密封件56的温度处在转换点温度以下时，密封件56自动伸直，盖合在排气通道54上，二号排气阀8处在关闭状态；当壳体内的温度达到转换点温度以上，即密封件56的温度处在转换点温度以上时，密封件56自动弯曲，处在弯曲状态，二号排气阀8处在打开状态，让壳体内的热气排出，保证集热器内部元件以及LED玻璃处于低温的工作状态，避免损坏。

此外，本实施例2中，壳体1为由钢板整体冲压成型，如图11、12所示，集热器的外轮廓为四边形。

实施例3：

本实施例3与实施例1的不同之处在于，盖板2的透明支撑层21选用透明陶瓷，透明显示模块22选用透明液晶屏。透明液晶屏即在双层透明导电陶瓷、有机物或玻璃内部封装液晶，通过处理将透明导电层制备成电路，通过不同区域通断电，改变液晶材料的状态，并且添加偏光片和彩色滤光片达到透明RGB显示。液晶本身和无像素区域可以透过太阳光，令显示屏的整体透过率为80％以上。透明液晶屏的控制电路及电源放置在壳体1的外侧。

壳体1由铜板整体冲压成型，如图13、14所示，壳体1的外轮廓为五边形。

实施例4：

本实施例4与实施例2的不同之处在于，盖板2的透明支撑层21选用双层导电钢化玻璃，透明显示模块22选用透明OLED屏。透明OLED屏即在双层导电钢化玻璃内部制备OLED显示芯片，通过加工工艺制备出不同颜色有机发光显示芯片，实现RGB显示。OLED本身透过和无像素区域透过太阳光，即可令显示屏的整体透过率为80％以上。OLED显示芯片的控制电路及电源放置在壳体1的外侧。

透明OLED屏通过电路控制，可以显示任意视频或图像；透过透明OLED屏的太阳光被吸热板芯4上的吸热涂层41吸收，转换成热能，通过导流管42传递给管内工质，导出被用户使用。透明气凝胶7和保温层3用于降低热传递和热交换等热损失，增强太阳能的转换效率。

壳体1由铝、铜、钢合金板整体冲压成型，如图15、16所示，壳体1的外轮廓为六边形。

实施例5：

本实施例5与实施例1的不同之处在于，盖板2的透明支撑层21选用在普通透明有机玻璃上制备的可用于投影显示的透明显示膜，透明显示模块22选用投影仪。如图17所示，投影仪处在显像板2的侧下方，投影仪的投影口朝向显像板2。投影仪投影在透明投影屏上，可以显示任意视频或图像，实现RGB显示。透明投影屏幕透过率为80％以上。透过透明支撑层21的太阳光被吸热板芯4上的吸热涂层41吸收，转换成热能，通过导流管42传递给管内工质，导出被用户使用。

实施例6：

本实施例6与实施例1的不同之处在于，如图18所示，盖板2是钢化压花带减反射层的超白玻璃，而非透明显示板。

本说明书列举的仅为本实用新型的较佳实施方式，凡在本实用新型的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型平板太阳能集热器，包括壳体和盖板，壳体内设有保温层，保温层上设有吸热板芯，吸热板芯上设有若干根导流管，其特征是：所述吸热板芯上设有能生成多种吸收光谱的高选择性吸热涂层；所述平板集热器的外轮廓是多边形结构；所述壳体是整体式设计，由金属冲压成型；所述金属是铝或铜或钢或铝、铜、钢的合金。

2.根据权利要求1所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述壳体上设有排气孔；所述排气孔内安装有记忆合金温度控制型排气阀。

3.根据权利要求2所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述记忆合金温度控制型排气阀包括阀体、弹性件和活塞件；所述阀体处在排气孔内；所述阀体内设有排气通道；所述活塞件处在排气通道外并可相对阀体纵向往复移动；所述弹性件由记忆合金制成并与活塞件相连；若弹性件的温度处在转换点温度以下，所述弹性件自动收缩，所述活塞件盖合在排气通道上；若弹性件的温度处在转换点温度以上，所述弹性件自动伸长，所述活塞件与阀体脱离。

4.根据权利要求2所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述记忆合金温度控制型排气阀包括阀体和密封件；所述阀体处在排气孔内，阀体内设有排气通道；所述密封件由记忆合金制成并与阀体相连；若封件的温度处在转换点温度以下，所述密封件自动伸直并盖合在排气通道上；若密封件的温度处在转换点温度以上，密封件自动弯曲，处在弯曲状态。

5.根据权利要求1所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述盖板与吸热板芯之间设有透明气凝胶；所述保温层是超低热导率真空绝热板。

6.根据权利要求1所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述盖板是玻璃、透明有机物、陶瓷的任意一种。

7.根据权利要求3所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述弹性件的转换点温度为80℃～130℃。

8.根据权利要求4所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述密封件的转换点温度为80℃～130℃。

9.根据权利要求1所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述盖板是透明显示板；所述透明显示板包括透明支撑层和透明显示模块；所述透明支撑层处在透明显示模块的外侧；所述透明显示模块与壳体相连；所述透明支撑层是玻璃、透明有机物、陶瓷的任意一种；所述透明显示模块由LED玻璃、透明LED显示屏、透明液晶、透明OLED任意一种组成。

10.根据权利要求1所述的新型平板太阳能集热器，其特征是：所述盖板是透明显示板；所述盖板包括透明支撑层和投影模块；所述透明支撑层是可用于透明投影显示的有机物、陶瓷、玻璃的任意一种或者在透明有机物、陶瓷、玻璃上制备的可用于投影显示的透明显示膜；所述投影模块是投影仪；所述投影模块正对显像板或处在显像板的侧下方，透明模块的投影口朝向显像板。