CN205939769U - 热虹吸收集器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热虹吸收集器,包括流体传热介质用的至少一个流体储罐(I)和至少一个太阳能吸收器(II),其中至少所述太阳能吸收器(II)由具有至少两个通道(1,2)的双壁挤出板形成,其中至少一个第一通道(1)与所述流体储罐(I)的下部区域(Ia)流体连接,至少一个第二通道(2)与所述流体储罐(I)的上部区域(Ib)流体连接,并且至少一个第一通道(1)在所述太阳能吸收器(II)的背向所述流体储罐的端部(E)与至少一个第二通道(2)流体连接(1‑2)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种易于制造的热虹吸收集器,这种热虹吸收集器的制造、运输和安装成本低,因而增加太阳能热力系统的吸引力。
背景技术
太阳能板是由多种部件组成的装置。太阳能板因而主要包括将来自太阳的辐射能转化为流入传热介质的热能的吸收器或太阳能收集器。利用传热介质使热从太阳能收集器传递至蓄积罐,如果需要,可以直接传递至需要热的场所。
例如,传热介质可以是纯水、防冻流体(例如,含有乙二醇的水)、适当的油或空气。可以通过泵的驱动或者自循环(热虹吸原理)实现传热介质在吸收器中的循环。通过将太阳能收集器放置在含有传热介质的储热器的下方实现自循环效果。如果太阳辐射被吸收器吸收,那么传热介质因此会被加热并且传热介质的密度降低。由传热介质温度引起的密度的变化体现了当冷的传热介质从储热器的底侧移出并且供应至吸收器的底侧时的循环的驱动力。因为加热的介质在太阳能收集器的吸收器中向上流动并且被来自储热器的较冷介质取代,所以可以保持这种循环。
实用新型内容
从已知的热虹吸收集器开始,与诸如煤、油和气等常规能量源相比,本实用新型的目的在于提出一种易于制造的热虹吸收集器,这种热虹吸收集器的制造、运输和安装成本低,因而增加太阳能热力系统的吸引力。此外,本实用新型的目的还在于提出一种制造根据本实用新型的热虹吸收集器的相应方法。
通过以下特征实现了与根据本实用新型的热虹吸收集器有关的目 的,还通过以下特征实现了与根据本实用新型的热虹吸收集器制造方法有关的目的。此外,各个优选的实施例表示优选发展。
因此,本实用新型涉及一种热虹吸收集器,包括流体传热介质用的至少一个流体储罐和至少一个太阳能吸收器,其中至少所述太阳能吸收器由具有至少两个通道的双壁挤出板形成,其中至少一个第一通道与所述流体储罐的下部区域流体连接,至少一个第二通道与所述流体储罐的上部区域流体连接,并且至少一个第一通道在所述太阳能吸收器的背向所述流体储罐的端部与至少一个第二通道流体连接。根据本实用新型,至少热虹吸收集器的太阳能吸收器由双壁挤出板形成。因此,双壁挤出板包括两种不同类型的通道,即,一方面,传热介质可以从流体储罐向下流入太阳能吸收器所穿过的至少一个第一通道,另一方面,加热后的传热介质向上流入储热器所穿过的至少一个第二通道。因此,太阳能吸收器经由两种类型的通道与流体储罐连接。因此,第一通道通向流体储罐的下部区域,即,优选位于流体储罐中的流体传热介质具有最大密度(因而是冷的)的点处,第二通道终止于储热器的上部区域,即,位于流体传热介质具有可能的最小密度(因而是热的)的点处。
因此,由流体储罐和在双壁挤出板中延伸的通道形成密封空间。
本实用新型的具有两种不同类型的流体传热介质用的通道(其中,第一通道通向流体储罐的下部区域,第二通道通向流体储罐的上部区域)的双壁挤出板的组合可以使流体传热介质在收集器中自动流动,因而实现了热虹吸原理。由于太阳能吸收器的单个通道设置在流体储罐中,所以可以在流体储罐中形成具有不同温度的层(分层)。如果热虹吸收集器暴露于太阳辐射,那么冷的流体传热介质因而从储热器流过第一通道(流出通道)再流过太阳能吸收器。在太阳能吸收器的端部,即,在太阳能吸收器背向流体储罐的端部,通道之间的流体连接导致了流体传热介质的分布和通过第二通道或多个第二通道的向上流动。
优选的实施例提出太阳能吸收器中的所有通道在一个平面内并排设置。这种方式的优点在于太阳能吸收器的所有通道都暴露于太阳辐射,并且两种通道相对于环境空气具有相同的隔热层。该实施例确定一旦太阳辐射的强度下降到临界水平之下(例如,夜晚或者在云层或阴影遮挡太 阳能收集器的情况下),循环会停止。短时间之后,向上流动通道中的传热介质达到与向下流动通道中的传热介质相等的温度。因此,自循环的驱动力消失。
具体地说,第一通道以此布置在太阳能吸收器外侧,第二通道布置在太阳能吸收器内侧,使得第二通道被第一通道包围。
按照这种方式,可以有效、简单地避免反向循环,结果热量可以通过太阳能吸收器的表面从流体或储热器中释放。还可以通过不同的方式避免反向循环问题,例如采用单向阀。然而,根据本实用新型的前述实施例,该问题可以以更简单、直接的方式解决。
这两种通道(第一通道和第二通道)也可以在两个平面内一前一后地设置,其中至少一个第二通道(向上流动通道)布置在朝向太阳的一侧。下面将更详细地进一步描述本实施例。
同样可以预期前述两种方式的组合。
收集器的效率基本上由以下因素确定:吸收器表面的温度、通过可能的透明盖的热量损失以及通过传热介质的热传输和热能到流体储罐的热传递的效果。这些因素相互依赖。热虹吸效率的基本特征在于
i)存在于太阳能吸收器表面上的热能传递到流体传热介质的情况,和
ii)传热介质能够将热量从吸收器传递到流体储罐的情况。
用作根据本实用新型吸收器的双壁挤出板的设计可以在吸收器的太阳辐射吸收表面与直接接触传热介质的较大区域之间获得较大接触表面。在优选实施例中,95%以上的太阳辐射吸收表面与传热介质直接接触并且仅由薄的聚合材料壁分开。因此,双壁挤出板的优选壁厚为0.5-2mm,优选为0.8-1mm。尽管聚合材料的导热率低(通常为0.2W/(mK)左右),但是薄壁表示可以忽略向传热介质进行热传递的屏障。
由太阳能吸收器中的大量通道的额外面积产生的较大横截面可以忽略对传热介质载体流动的阻力。难点在于使以下情况成为可能:
i)在所有第二通道(向上流动通道)中的均匀流动,以及
ii)足够高的流量来驱散吸收器中产生的热量。
因为与具有高流量的相邻通道相比,一个通道中的低流量会导致该通道的温度较高,所以自动实现均匀性。由于材料的低导热率,特定通道中的额外热量几乎不会传递到相邻的通道中。因此,最暖通道中的传热介质的密度变得低于相邻通道中的传热介质的密度,与相邻通道相比,这反而增加了暖通道中的流量。对于热传递的均匀性而言,这种自调节是很重要的。
通过收集器的总流量由第一通道(向下流动通道)的数量与向上流动通道(第二通道)的数量决定。在优选实施例中,所述太阳能吸收器的第一通道的数量小于或等于所述太阳能吸收器的第二通道的数量。根据本实施例,因为传热介质的总体积在两个方向上相等,所以向下流动通道中的流量高于向上流动通道中的流量。向下流动通道几乎不会产生流动阻力,因此降低了总体积流量,而向下流动通道大多会导致向下流动传热介质受热,因此反而增加了向下流动传热介质与向上流动传热介质之间的密度差。
使收集器性能最佳的第一通道和第二通道的最佳数量根据吸收器的尺寸、应用类型和气候条件而变化。例如,优选实施例具有总共2-20个通道。
为了减轻热虹吸系统的重量并因此降低热虹吸系统的成本,根据本实用新型的热虹吸收集器优选针对低液压进行设计,即,针对由太阳能吸收器和流体储罐内的传热介质柱体的高度产生重力压力进行设计。因为形成双壁挤出板的聚合材料在高压和高压下容易变形,所以低压力是重要的。
根据另一个优选实施例,在所述太阳能收集器背向太阳辐射的一侧至少部分或全部地施加有隔热层,所述隔热层优选构造为额外的双壁挤出板。
流体储罐还可以布置在太阳能吸收器的朝向太阳辐射的一侧或者太阳能吸收器的背向太阳辐射的一侧。如果白天结束时的热量从流体储罐中去除,那么流体储罐的壁可以用作额外的吸收器表面。如果需要存储 热量,那么流体储罐还可以具有隔热层。根据另一个优选实施例,所述太阳能收集器朝向太阳辐射的一侧还可以至少部分或全部地施加有光面。光面可以设计成能够移动,使得太阳能吸收器的前侧可以具有灵活的并且合适的盖。因此,光面可以由玻璃材料或者例如聚碳酸酯等透明塑料材料构成。
在另一个优选实施例中,所述太阳能吸收器和所述流体储罐可以由一块双壁挤出板一体形成,其中通过所述双壁挤出板的内壁上的至少一个开口使至少一个第一通道或至少一个第二通道能够与所述流体储罐流体相通。由于双壁挤出板的壁厚度很薄,所以本实用新型的该优选实施例基于形成整个热虹吸收集器的双壁挤出板可以通过热成型或者冷改形的方式塑形。因此,可以对双壁挤出板进行改形,使得一部分板构造成吸收器,另一部分板形成流体储罐或者至少一部分流体储罐。作为选择,热虹吸收集器也可以通过刚性板的注塑成型、旋转成型、吹气成型或刚性板的热成型的方式制成。未成形部分与板的形成吸收器的部分之间的连接可以通过焊接、粘接或机械结合的方式实现。
此外,优选的是热虹吸收集器包括至少两块双壁挤出板,其中第一双壁挤出板形成所述太阳能吸收器并且还形成所述流体储罐的底部和前侧壁,第二双壁挤出板形成所述流体储罐的后壁,其中第一双壁挤出板和第二双壁挤出板相互连接。如果太阳能吸收器的通道在两个平面内一前一后地设置并且上升通道布置在吸收器的朝向太阳的一侧,那么本实施例特别有用。在本实施例中,双壁挤出板被弯曲或折叠,在最简单的实施例中,在某处沿着通道方向弯曲或折叠180°,其中具有第二通道(向上流动方向的通道)的一侧表示前侧,即,吸收器的朝太阳侧。太阳能吸收器的后侧(即,背向太阳的一侧)因而包括冷的传热介质能够流入太阳能吸收器的通道(第一通道)。因此,通过双壁挤出板上的形成在相应内侧(即,朝向储热器的一侧)的开口,可以实现通道与流体储罐的连通。流体储罐的后壁和/或流体储罐的底部区域优选由一块第二双壁挤出板形成,此外第二双壁挤出板的两端优选是封闭的。因此,流体储罐基本上由两块双壁挤出板形成,侧壁可以由单独的封盖以密封的方式封闭。
根据本优选实施例,太阳能吸收器后侧的冷流体传热介质的通道与 吸收器前侧的隔热层同时形成。因此,所有部件(即,前侧通道、后侧通道和流体储罐底部)由一块双壁挤出板制成。使来自水箱的冷水流入的开口、在吸收器底部产生逆流的开口以及使热流体传热介质流出到流体储罐的开口优选通过机械方法(例如,铣削)形成在双壁挤出板中。优选的是,双壁挤出板的不用于流体传热介质循环的通道的两侧是封闭的,因而提供额外的隔热层。例如,这应用于第一挤出板或第二挤出板的形成流体储罐后侧的底侧区域。因此,同样可以避免因对流而造成的热损失。
当然,热虹吸收集器具有以密封方式界定流体储罐的侧壁。
另一个实施例提出,根据本实用新型的热虹吸收集器包括至少三块双壁挤出板,其中第一双壁挤出板形成所述太阳能吸收器并且还形成所述流体储罐的前侧壁,第二双壁挤出板形成所述流体储罐的后壁,第三双壁挤出板形成所述流体储罐的底部并且还优选形成所述太阳能吸收器的后侧隔热层,其中第一双壁挤出板、第二双壁挤出板和第三双壁挤出板相互连接而形成密封。本实施例与上述实施例类似,具体地说,吸收器因此完全由一块板形成。流体储罐的后壁和底部因此由单独的双壁挤出板形成。另外,流体储罐的底部可以延伸并且延伸到太阳能吸收器的后侧,从而可以同时制成后侧隔热层。
此外,优选的是所述热虹吸收集器在所述流体储罐的上部区域中具有至少一个流体传热介质用的收回可行装置和/或形成热交换器,和/或,在所述流体储罐的下部区域中具有流体传热介质用的供给可行装置。
另外,在流体储罐中可以具有调节液面的机构,该机构优选根据溢出原理(例如,马桶系统)实现。因此,限定了储热器中的液面上限,例如使得在流体加热膨胀的情况下仍然存在间隙。在这种情况下,当然应当在规定的最高液面下方设置热流体的回收可行装置。
更优选的是,吸收器的侧壁同样由双壁挤出板形成,从而进一步改进流体储罐的隔热。
具体地说,当使用纯水作为传热介质时,因为最大可接受温度为100℃,所以热虹吸系统存在过热的风险。为了在低水温下保持高效、在高水温下增加效率并且同时使延迟沸腾的风险降至最小,吸收器的前侧 (即,朝向太阳一侧)可以局部配备有透明的隔热盖。局部覆盖的吸收器(其中,盖安装在吸收器的上部)也向流体储罐提供温度,该温度高于吸收器未覆盖部分的停滞温度(stagnation temperature)。传热介质(例如,水)从吸收器的底部逐渐充满向上流动通道,其中所述传热介质的温度高于该停滞温度。然后,在吸收器的下部和未覆盖部分,吸收器未覆盖部分通过辐射损失使传热介质的温度冷却到停滞温度,同时在吸收器的覆盖部分,热载体被重新加热。只要向上流动水柱的平均温度高于向下流动水柱的平均温度,就能维持循环。按照这种方式,吸收器的未覆盖部分用作“冷指(coldfinger)”并且降低流体储罐的温度上升。吸收器的覆盖和未覆盖区域的数量取决于气候条件。在非常热的地区,不需要覆盖。
可以直接从流体储罐取出传热介质(例如,生活用水),流体储罐也可以配备有用于直接热交换的热交换器(例如,利用生活用水)。热交换器可以作为直接的工作单元,或者还可以构造成流体储罐中的小型水箱。
优选的是,以标准尺寸构造热虹吸系统的宽度和高度。单个组件同样可以通过连接它们的热交换器或者通过共用流体储罐而联合在一起。组件的通常尺寸为大约1m2的吸收器表面和大约50-70L的流体储罐体积。
本实用新型还涉及一种制造根据本实用新型的热虹吸收集器的方法,其中由双壁挤出板制成的太阳能吸收器与流体储罐流体连接。
根据第一种变型,太阳能吸收器的双壁挤出板最初已经具有至少两个通道,其中至少两个通道一起在太阳能吸收器的底部形成流体连通。在相对侧,第一通道与流体储罐的下部区域形成流体相通,至少一个第二通道与流体储罐的上部区域形成流体相通。
作为选择,双壁挤出板本身可以仅具有一个通道(但是板也可以具有多个通道),然后通过对双壁挤出板改形形成根据本实用新型的第一通道和第二通道,并且通过改形形成流体传热介质的下降通道和上升通道。第一(下降)通道或第二(上升)通道还按照前述方式与流体储罐流体相通地连接。
具体地,根据本实用新型的制造热虹吸收集器的方法,其中为由双 壁挤出板制成的至少一个太阳能吸收器
a)提供至少两个通道,其中使至少一个第一通道在所述太阳能吸收器的背向所述流体储罐的端部与至少一个第二通道流体连接,或者
b)提供至少一个通道,其中至少一个第一通道和至少一个第二通道通过对所述双壁挤出板改形的方式制成,并且使至少一个第一通道在所述太阳能吸收器的背向所述流体储罐的端部与至少一个第二通道流体连接,以及
使至少一个第一通道与所述流体储罐的下部区域流体连接,并且使至少一个第二通道与所述流体储罐的上部区域流体连接。
根据优选实施例,提出具有至少两个通道的双壁挤出板,
a)在一个端侧封闭,使得所述至少两个通道之间能够流体相通,
b)在长面上,在所述双壁挤出板的壁中为每一个通道形成至少一个开口,其中在所述端侧形成的封盖的方向上,至少一个第一通道的至少一个开口在所述双壁挤出板的长面上比至少一个第二通道的至少一个开口布置得更远,其中,以产生额外长度的方式形成所有开口,以及
c)对额外长度进行改形,使得与封闭端侧相对的端侧接触并且连接所述双壁挤出板的形成开口的长面,
其中,能够以任意顺序执行步骤a)、步骤b)和步骤c)。
同样,还可以,
a)在双壁挤出板的长面的壁上,为每一个通道形成能够与所述流体储罐的上部区域产生流体连接的至少一个开口,形成能够使流体传热介质产生逆流的至少一个开口,还形成能够与所述流体储罐的下部区域产生流体连接的至少一个开口,
b)围绕能够使流体传热介质产生逆流的至少一个开口对所述挤出板进行改形或折叠,从而产生在两个平面内一前一后地设置的至少两个通道,其中至少一个第二通道布置在朝向太阳的一侧,以及
c)在能够与所述流体储罐的上部区域产生流体连接的至少一个开口和能够与所述流体储罐的下部区域产生流体连接的至少一个开口之间 形成流体储罐。根据上述变型的优选实施例,提出能够与所述流体储罐的上部区域产生流体连接的至少一个开口和能够使流体传热介质产生逆流的至少一个开口之间的距离,大于能够使流体传热介质产生逆流的至少一个开口和能够与所述流体储罐的下部区域产生流体连接的至少一个开口之间的距离。
另外,还提出通过另外的至少一块双壁挤出板(相应地安装)形成所述流体储罐的底部和后侧、所述流体储罐的侧壁或者所述太阳能吸收器的后侧隔热层。
附图说明
在不将本实用新型限制于所述事实的情况下,参考附图更详细地描述本实用新型。
在附图中:
图1是根据本实用新型的热虹吸收集器的第一实施例;
图2是制造根据本实用新型的热虹吸收集器的变型;
图3是根据本实用新型的热虹吸收集器的不同变型;
图4是根据本实用新型的热虹吸收集器的另一种变型,该热虹吸收集器包括两块双壁挤出板;
图5是制造根据本实用新型的热虹吸收集器的各个方法步骤的示意图;
图6是根据本实用新型的热虹吸收集器的另一种变型,该热虹吸收集器由三块双壁挤出板制成;
图7是根据本实用新型的热虹吸收集器的另一种变型,该热虹吸收集器由三块双壁挤出板和附加盖制成;
图8是根据本实用新型的热虹吸收集器的侧壁;
图9是根据本实用新型的热虹吸收集器的太阳能吸收器的盖的各种可能形式;
图10是根据本实用新型的加入热交换器的热虹吸收集器的示意图;和
图11是根据本实用新型的热虹吸收集器的不同模块的模块化连接。
具体实施方式
在图la中,示出了贯穿双壁挤出板的横截面,双壁挤出板可以形成根据本实用新型的热虹吸收集器,具体可以形成吸收器。可以发现在图1b和图1c中对应于第一通道1或第二通道2的不同通道。在图lb中示出了根据本实用新型的第一热虹吸收集器。因此,热虹吸收集器包括流体储罐I,该流体储罐根据热虹吸收集器的一般原则安装在收集器的顶部。在流体储罐I中,在热虹吸收集器的操作过程中产生所含流体传热介质的分层,从而在流体储罐I中形成所含流体的温度梯度。在下部区域Ia中,较冷的传热介质因传热介质密度较高而积聚;而在上部区域Ib,将会发现密度较低的较温传热介质。根据本实用新型,现将太阳能吸收器II与流体储罐I连接,其中由图la所示的双壁挤出板形成太阳能吸收器。因此,太阳能吸收器包括与流体储罐I的下部区域Ia流体连接的两个外通道1。第二通道2因而构造得较长并且直接通向流体储罐I的区域Ib。太阳能吸收器的下侧E是封闭的,因此必须保证单个通道1或2彼此流体相通。在图lc中示出了传热介质在热虹吸收集器中的流动方向。第一通道1布置在图1所示的热虹吸收集器的太阳能吸收器的外部,因而在第一通道1中传热介质流出流体储罐I的较冷区域Ia并向下流入吸收器II。在太阳能吸收器II的相反区域1-2中发生传热介质的逆流,因而从第一通道1进入第二通道。所示热虹吸收集器的前侧因而代表朝太阳光侧S。在图1所示的热虹吸收集器中,太阳能吸收器的所有通道因而都是并排的,通道1构造成比通道2短,因此通道2终止于流体储罐I的较温区域Ib。
图2示出了制造根据本实用新型的热虹吸收集器的方法,其中该热虹吸收集器由一块双壁挤出板形成。如图2a所示,该方法起始于下端E最初封闭的双壁挤出板。因此,必须保证双壁挤出板内的单个通道1和2(未示出)的下端,即在封闭区域E中,可以彼此流体相通(类似于图lc 的逆流1-2)。例如,这可以通过在双壁挤出板的该区域中将隔板分开的方式实现。在第一步中,在双壁挤出板的长面L上形成开口O1和O2。在长面L上切割壁,例如铣出相应的开口。然而,在双壁挤出板的端部不形成开口O1和O2,在该板上留出额外长度U。在下一步中,如图2b所示,对额外长度U进行改形,使得双壁挤出板的第二端E'放置在长面L上。然后,例如通过粘合剂或焊接将第二端E'连接到长面。因此,应当保证U形部分的长度选择为:从第二端E'在长面L上支撑点起的长度覆盖所有开口O1和O2。在最后一步中,将侧面封盖C施加在留下的开口上并与开口连接。可以通过胶合,也可以通过焊接形成例如端部E'与长面L的所有连接或者端盖C与热虹吸收集器的双壁板的连接。根据本实用新型的热虹吸收集器由一块双壁挤出板大致一体成型并因此可以以非常有效的方式制造。流体储罐I和吸收器II可以在一次操作中同时形成。另外,当然,还可以将热流体(未示出)的普通流入或流出的可行装置或热交换装置引入到流体储罐I中。
在图3中示出了根据本实用新型的并且图2描述的热虹吸收集器的不同构造。图3的左侧示出了图2所示的热虹吸收集器,其中流体储罐I安装在热虹吸收集器的朝太阳侧S,而在图3的第二张图中流体储罐Is布置在收集器的右侧。呈平面形状的流体储罐的右侧同样可以用于吸收太阳辐射。图3的第三张图示出了如图3左侧所示的热虹吸收集器,然而在面向太阳辐射的面S还安装有完整的光面G并且在右侧安装有隔热层T。图3的第四张图示出了与图3的第二张图相似的原理,而同样具有前侧光面G和后侧隔热层T。在图3的右侧示出了具有部分光面G的热虹吸收集器的相应构造。
图4示出了根据本实用新型的热虹吸收集器的可选实施例,其中由两块双壁挤出板形成根据图4的热虹吸收集器。因此,太阳能吸收器II由双壁挤出板(第一板)形成。根据图4的热虹吸收集器同样具有流体储罐I和太阳能吸收器II,在太阳光S的入射方向上依次布置有向下流动通道1和向上流动通道2。因此,可以通过在双壁挤出板的例如点1-2处进行改形的方式制造太阳能吸收器II,可以对板进行180°改形。另外,还可以在板上形成O1和O2,冷的流体传热介质能够经由开口O1流入第一通道1,而加热的流体传热介质能够经由开口O2流出通道2并进入流体储罐I。流体储罐1的底部B同样也可以由第一挤出板一体成型。另外,流体储罐具有后壁R,该后壁由第二双壁挤出板3形成。第二双壁挤出板3的上端和下端优选具有封盖V。在第一双壁挤出板的临近开口O1的底侧区域B中也可以构造相应的封盖,这样实际上虽然可以在第一双壁挤出板中通过通道1和2流动,但是底部区域B相对于流体储罐I以密封方式封闭并且不能注入流体。因此,底部区域B和后壁R表现出有效隔离。因此,底部区域B和后壁R在其接触点相互连接。图4所示热虹吸收集器的敞开侧同样可以用侧壁(未示出)封闭。优选的是,这些侧壁同样由双壁挤出板形成。
图5示出了制造图4所示的热虹吸收集器的方法。起始点因此为图5a所示的双壁挤出板,其中,例如通过铣削在一面L的位置O1、O1-2和O2处形成开口。因此,从开口O1到开口O1-2的距离小于从开口O1-2到开口O2的距离。图5b示出了改形之后的第一双壁挤出板。开口O1与开口O1-2之间的区域围绕开口O1-2由此折叠到开口O1-2与开口O2之间的区域上,也就是折叠180°角。这样,开口O1-2与开口O2之间的区域表示构成第二通道或多个第二通道2(向上流动通道)的区域,开口O1-2与开口O1之间的区域表示构成第一通道或多个第一通道1的区域,而开口O1与板(左)端部之间的区域形成流体储罐I的底部B。在图5c中示出了第二双壁挤出板3,第二双壁挤出板形成了热虹吸收集器的后壁R。用封盖V封闭第二双壁挤出板3的端部。通过将改形的图5b所示的第一双壁挤出板与图5c所示的第二双壁挤出板3连接,可以制成图4所述的热虹吸收集器。如图4已经描述,为了封闭流体储罐I,还需要安装侧壁(未示出)。另外,如果需要,还可以引入流出或流入可行装置或热交换器(未示出)。
图6示出了根据本实用新型的热虹吸收集器的另一种变形,其中该热虹吸收集器由三块双壁挤出板形成。因而图6所述的热虹吸收集器大体上与图4所示热虹吸收集器非常类似。出于清楚的原因,因而没有再次列出与图4相同的附图标记,但是底部B由单独的第三双壁挤出板4形成,第三双壁挤出板在太阳能吸收器II的整个后侧被引导并因此在太阳能吸收器的后侧形成了隔热层T。同样,示出了溢出可行装置X,流体储罐I的流体液面可以由该溢出可行装置控制。后壁R或第一通道1和第二通道2在图4中示出并且可以由类似于图5的方法制造。
图7描述了根据本实用新型的热虹吸收集器的另一种变形,其中该热虹吸收集器按照与图6相同的方式形成。另外,图7所示的热虹吸收集器因而具有朝太阳侧S的整面光面G,该整面光面在流体储罐I和太阳能吸收器II上延伸。
图8示出了优选侧壁,可以用该侧壁封闭例如图4、图6和图7所示的热虹吸收集器的流体储罐I的侧面。侧壁优选具有封盖IV,可以用该封盖封闭流体储罐I。另外,侧部可以连续实施到地面V,从而在相应侧壁安装到流体储罐I两侧的情况下,侧壁可以同时用作支柱。图8所示的侧壁同样可以由双壁挤出板形成。
图9示出了太阳能吸收器的朝太阳侧S的光面G的各种可行装置。图9的左侧示出了例如占太阳能吸收器II面积的大约1/5的光面G,接下来的三张图示出了依次增加的覆盖或者太阳能吸收器的光面G。图9的右侧示出了光面G的操作原理,由此防止了热能通过辐射Rs损失。
图10示出了在根据本实用新型的热虹吸收集器的流体储罐I中引入热交换器WT的可行装置。图10a因而示出了构造成水箱并且形成在流体储罐I内部的热交换器WT,而图10b示出了能够直接热交换的热交换器WT。
图11示出了根据本实用新型的热虹吸收集器的模块化构造,其中多个太阳能吸收器IIa、IIb和IIc连接在一个流体储罐I上。
得出这些结果的研究得到了欧盟的支持。
Claims (6)
1.一种热虹吸收集器,包括流体传热介质用的至少一个流体储罐(I)和至少一个太阳能吸收器(II),其中至少所述太阳能吸收器(II)由具有至少两个通道(1,2)的双壁挤出板形成,其中至少一个第一通道(1)与所述流体储罐(I)的下部区域(Ia)流体连接,至少一个第二通道(2)与所述流体储罐(I)的上部区域(Ib)流体连接,并且至少一个第一通道(1)在所述太阳能吸收器(II)的背向所述流体储罐的端部(E)与至少一个第二通道(2)流体连接(1-2),其特征在于,
a)所有通道(1,2)构造成在一个平面内并排设置,其中第一通道(1)布置在所述太阳能吸收器(II)外侧,第二通道(2)布置在内侧,使得第二通道(2)被第一通道(1)包围;或者
b)所述热虹吸收集器包括至少两块双壁挤出板,其中第一双壁挤出板形成所述太阳能吸收器(II)并且还形成所述流体储罐(I)的底部(B)和前侧壁(F),第二双壁挤出板(3)形成所述流体储罐(I)的后壁(R),其中第一双壁挤出板和第二双壁挤出板(3)相互连接而形成密封;或者
c)所述热虹吸收集器包括至少三块双壁挤出板,其中第一双壁挤出板形成所述太阳能吸收器(II)并且还形成所述流体储罐(I)的前侧壁(F),第二双壁挤出板(3)形成所述流体储罐(I)的后壁(R),第三双壁挤出板(4)形成所述流体储罐(I)的底部(B),其中第一双壁挤出板、第二双壁挤出板(3)和第三双壁挤出板(4)相互连接而形成密封;或者
d)所述太阳能吸收器(II)朝向太阳辐射的一侧(S)至少部分地施加有光面(G)。
2.根据权利要求1所述的热虹吸收集器,其特征在于,所述太阳能吸收器(II)的第一通道(1)的数量小于所述太阳能吸收器(II)的第二通道(2)的数量。
3.根据权利要求1或2所述的热虹吸收集器,其特征在于,在所述太阳能吸收器(II)的背向太阳辐射的一侧至少部分或全部地施加有隔热层(T)。
4.根据权利要求1或2所述的热虹吸收集器,其特征在于,所述双壁挤出板的壁厚为0.5-2mm。
5.根据权利要求1或2所述的热虹吸收集器,其特征在于,所述太阳能吸收器(II)和所述流体储罐(I)由双壁挤出板一体成型,其中通过所述双壁挤出板的内壁上的至少一个开口(O1,O2)使至少一个第一通道(1)或者至少一个第二通道(2)能够与所述流体储罐(I)流体相通。
6.根据权利要求1或2所述的热虹吸收集器,其特征在于,在所述流体储罐(I)的上部区域(Ib)中形成至少一个流体传热介质用的收回可行装置(X)和/或热交换器(WT),和/或在所述流体储罐(I)的下部区域(Ia)中形成流体传热介质用的供给可行装置。
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