CN207350834U - 一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，包括框体、吸热换热单元和保温单元；所述吸热换热单元包括第一吸热板和第二吸热板，第一吸热板位于第二吸热板上方；所述第一吸热板上设有吸热膜；所述第一吸热板和第二吸热板之间设有若干换热管；所述若干换热管均与第一吸热板焊接，且除焊接部位以外的部分均被第二吸热板包裹；所述第一吸热板上不与若干换热管接触的部位均与第二吸热板紧贴；若干换热管均一端连通进水管，另一端连通出水管。本实用新型所述的一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，可提高集热效率，防止因水雾等造成的对吸热涂层的腐蚀问题发生。

Description

一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器

技术领域

本实用新型属于太阳能领域，尤其是涉及一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器。

背景技术

平板太阳能集热器(以下简称“平板集热器”)接收太阳辐射最多、技术最成熟、成本最低廉和不需跟踪的特点契合了太阳能分散性强、能流密度低和不稳定的特性，是解决人类最大量的低中温热能消耗的最有效的器件之一，其坚固可靠的板状结构便于与建筑结合，其成为太阳能热利用赖以支撑的技术和硬件。

但现有集热器抗雨水渗透存在不足，作为集热器的围护腔体存在不同程度的渗水、吸潮和排湿不好等情况。一个最普遍最直观的表象就是水雾。传统平板太阳能集热器的集热器箱体上部开口装设有透明盖板，当集热器箱体内与外界的温差较大时，会在透明盖板的内表面形成水雾，水雾滴到吸热板上会腐蚀吸热板上的吸热涂层，还会在透明盖板与吸热板之间产生雾气，影响透光，降低了使用寿命和集热效率。而水雾中水分的主要来源之一，就是集热腔体内的材料(特别是绝热材料)因与环境湿度平衡后所吸收的平衡水分在被封装时带入腔体内的构成残余水分。此外，根据加热水质的不同，换热管本身也可能遭到腐蚀。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，以克服现有技术的缺陷，提高集热效率，防止因水雾等造成的对吸热涂层的腐蚀问题发生。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，包括框体、吸热换热单元和保温单元；

所述框体顶部和底部分别设有钢化玻璃板和底板，框体、钢化玻璃板和底板构成一个密封的封闭空间；框体内套有保温单元，保温单元内套有吸热换热单元；

所述吸热换热单元包括第一吸热板和第二吸热板，第一吸热板位于第二吸热板上方；所述第一吸热板上设有吸热膜；所述第一吸热板和第二吸热板之间设有若干换热管；所述若干换热管均与第一吸热板焊接，且除焊接部位以外的部分均被第二吸热板包裹；所述第一吸热板上不与若干换热管接触的部位均与第二吸热板紧贴；若干换热管均一端连通进水管，另一端连通出水管。

进一步的，所述保温单元侧壁与框体侧壁紧贴，保温单元顶部与钢化玻璃板紧贴，保温单元底部与底板紧贴；所述保温单元内壁与第一吸热板、第二吸热板固定连接。

进一步的，所述保温单元包括聚氨酯层和聚四氟乙烯层；所述聚四氟乙烯层位于聚氨酯层的内侧，且两者紧贴；所述聚氨酯层与框体、钢化玻璃板和底板紧贴；所述聚四氟乙烯层固定连接第一吸热板、第二吸热板和吸热膜；所述聚四氟乙烯层的厚度为0.5～1mm。

进一步的，所述第一吸热板上设有若干带状T形通孔，第二吸热板上正对若干带状T形通孔的位置上均一体成型有带状插片；带状插片伸入带状T形通孔，且其上端与第一吸热板焊接。

进一步的，若干带状T形通孔分别位于相邻两个换热管之间或换热管与保温单元之间；带状插片上端中间均设有将带状插片一分为二的开口；带状插片上端沿开口向两侧弯折后分别嵌入带状T形通孔上部两侧，且与带状T形通孔所在的第一吸热板焊接；开口内填充个有导热硅胶。

进一步的，所述第二吸热板底部一体成型有若干带状半圆形导热套，若干带状半圆形导热套与第二吸热板围城的区域内均设有圆柱通孔，圆柱通孔的与第一吸热板连通；圆柱通孔内设有换热管。

进一步的，所述换热管内套有聚四氟乙烯管，聚四氟乙烯管的壁厚为换热管壁厚的1/10～1/5。

进一步的，所述聚四氟乙烯管上均匀设有若干通孔。

进一步的，所述吸热膜平行于所述钢化玻璃板，吸热膜为蓝膜。

进一步的，所述框体一体成型或由两组相互平行的竖板铆接而成；所述框体和底板外部都设有镀锌层。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，采用在第一吸热板上设置吸热膜，第一吸热板和第二吸热板之间设置换热管的方式且三者紧贴的方式，可增大有效换热面积，提高换热效果。

(2)本实用新型所述的一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，在聚氨酯层和吸热换热单元之间设置聚四氟乙烯层，可以防止集热器内外温差较大时聚氨酯材料内的残余水分进入换热空间，产生更大的水雾，进而对吸热膜进行腐蚀的问题发生；在换热管内嵌套带有通孔的聚四氟乙烯管，可防止换热介质中的杂质对换热管造成腐蚀；镀锌层的设置可防止集热器在室外工作太久，因雨水等对框体造成等腐蚀。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器的简单主视图；

图2为本实用新型实施例所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器的纵向剖视图示意图；

图3为本实用新型实施例所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器中不含吸热膜的吸热换热单元的俯视图；

图4为本实用新型实施例所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器中换热管和聚四氟乙烯管的结构示意图。

附图标记说明：

1-框体；2-钢化玻璃板；3-底板；4-第一吸热板；5-第二吸热板；6-吸热膜；7-换热管；8-聚氨酯层；9-聚四氟乙烯层；10-带状插片；11-带状T形通孔；12-导热套；13-聚四氟乙烯管；14-通孔；15-进水管；16-出水管；17-镀锌层。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-4所示，一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，包括框体1、吸热换热单元和保温单元；

所述框体1顶部和底部分别设有钢化玻璃板2和底板3，框体1、钢化玻璃板2和底板3构成一个密封的封闭空间；框体1内套有保温单元，保温单元内套有吸热换热单元；

所述吸热换热单元包括第一吸热板4和第二吸热板5，第一吸热板4位于第二吸热板5上方；所述第一吸热板4上设有吸热膜6；所述第一吸热板4和第二吸热板5之间设有若干换热管7；所述若干换热管7均与第一吸热板4焊接，且除焊接部位以外的部分均被第二吸热板5包裹；所述第一吸热板4上不与若干换热管7接触的部位均与第二吸热板5紧贴；若干换热管7均一端连通进水管15，另一端连通出水管16。

所述保温单元侧壁与框体1侧壁紧贴，保温单元顶部与钢化玻璃板2紧贴，保温单元底部与底板3紧贴；所述保温单元内壁与第一吸热板4、第二吸热板5固定连接。

所述保温单元包括聚氨酯层8和聚四氟乙烯层9；所述聚四氟乙烯层9位于聚氨酯层8的内侧，且两者紧贴；所述聚氨酯层8与框体1、钢化玻璃板2和底板3紧贴；所述聚四氟乙烯层9固定连接第一吸热板4、第二吸热板5和吸热膜6；所述聚四氟乙烯层9的厚度为0.6mm。

所述第一吸热板4上设有若干带状T形通孔11，第二吸热板5上正对若干带状T形通孔11的位置上均一体成型有带状插片10；带状插片10伸入带状T形通孔11，且其上端与第一吸热板4焊接；开口内填充个有导热硅胶。

若干带状T形通孔11分别位于相邻两个换热管7之间或换热管7与保温单元之间；带状插片10上端中间均设有将带状插片10一分为二的开口；带状插片10上端沿开口向两侧弯折后分别嵌入带状T形通孔11上部两侧，且与带状T形通孔11所在的第一吸热板4焊接。

所述第二吸热板5底部一体成型有若干带状半圆形导热套12，若干带状半圆形导热套12与第二吸热板5围城的区域内均设有圆柱通孔，圆柱通孔的与第一吸热板4连通；圆柱通孔内设有换热管7。

所述换热管7内套有聚四氟乙烯管13，聚四氟乙烯管13的壁厚为换热管7壁厚的1/10。

所述聚四氟乙烯管13上均匀设有若干通孔14。

所述吸热膜6平行于所述钢化玻璃板2，吸热膜6为蓝膜。

所述框体1一体成型；所述框体1和底板3外部都设有镀锌层17。框体1一体成型可提高密封性。

所述换热管7的数量为5个，带状T形通孔11的数量为6个，导热套12的数量为5个；换热管7的材质为铜，第一吸热板4和第二吸热板5的材质分别为铜和铝；框体1的材质为铝。

本实施例的工作原理为：

使用时，阳光透过钢化玻璃板2进入框体1内，吸热膜16吸热并经第一吸热板4和第二吸热板5传递给换热管7，再通过换热管7传递给通过进水管15流入的冷水，热水经出水管16流出。整个工作过程中，由于采用在第一吸热板上设置吸热膜6，第一吸热板4和第二吸热板5之间设置换热管7的方式且三者紧贴的方式，可增大有效换热面积，提高换热效果。在聚氨酯层8和吸热换热单元之间设置聚四氟乙烯层9，可以防止集热器内外温差较大时聚氨酯材料内的残余水分进入换热空间，产生更大的水雾，进而对吸热膜进行腐蚀的问题发生；在换热管7内嵌套带有通孔的聚四氟乙烯管13，可防止水中的杂质对换热管7造成腐蚀；镀锌层17的设置可防止集热器在室外工作太久，因雨水等对框体1造成等腐蚀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：包括框体(1)、吸热换热单元和保温单元；

所述框体(1)顶部和底部分别设有钢化玻璃板(2)和底板(3)，框体(1)、钢化玻璃板(2)和底板(3)构成一个密封的封闭空间；框体(1)内套有保温单元，保温单元内套有吸热换热单元；

所述吸热换热单元包括第一吸热板(4)和第二吸热板(5)，第一吸热板(4)位于第二吸热板(5)上方；所述第一吸热板(4)上设有吸热膜(6)；所述第一吸热板(4)和第二吸热板(5)之间设有若干换热管(7)；所述若干换热管(7)均与第一吸热板(4)焊接，且除焊接部位以外的部分均被第二吸热板(5)包裹；所述第一吸热板(4)上不与若干换热管(7)接触的部位均与第二吸热板(5)紧贴；若干换热管(7)均一端连通进水管(15)，另一端连通出水管(16)。

2.根据权利要求1所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：所述保温单元侧壁与框体(1)侧壁紧贴，保温单元顶部与钢化玻璃板(2)紧贴，保温单元底部与底板(3)紧贴；所述保温单元内壁与第一吸热板(4)、第二吸热板(5)固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：所述保温单元包括聚氨酯层(8)和聚四氟乙烯层(9)；所述聚四氟乙烯层(9)位于聚氨酯层(8)的内侧，且两者紧贴；所述聚氨酯层(8)与框体(1)、钢化玻璃板(2)和底板(3)紧贴；所述聚四氟乙烯层(9)固定连接第一吸热板(4)、第二吸热板(5)和吸热膜(6)；所述聚四氟乙烯层(9)的厚度为0.5～1mm。

4.根据权利要求1所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：所述第一吸热板(4)上设有若干带状T形通孔(11)，第二吸热板(5)上正对若干带状T形通孔(11)的位置上均一体成型有带状插片(10)；带状插片(10)伸入带状T形通孔(11)，且其上端与第一吸热板(4)焊接。

5.根据权利要求4所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：若干带状T形通孔(11)分别位于相邻两个换热管(7)之间或换热管(7)与保温单元之间；带状插片(10)上端中间均设有将带状插片(10)一分为二的开口；带状插片(10)上端沿开口向两侧弯折后分别嵌入带状T形通孔(11)上部两侧，且与带状T形通孔(11)所在的第一吸热板(4)焊接；开口内填充个有导热硅胶。

6.根据权利要求1所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：所述第二吸热板(5)底部一体成型有若干带状半圆形导热套(12)，若干带状半圆形导热套(12)与第二吸热板(5)围城的区域内均设有圆柱通孔，圆柱通孔的与第一吸热板(4)连通；圆柱通孔内设有换热管(7)。

7.根据权利要求1所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：所述换热管(7)内套有聚四氟乙烯管(13)，聚四氟乙烯管(13)的壁厚为换热管(7)壁厚的1/10～1/5。

8.根据权利要求7所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：所述聚四氟乙烯管(13)上均匀设有若干通孔(14)。

9.根据权利要求1所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：所述吸热膜(6)平行于所述钢化玻璃板(2)，吸热膜(6)为蓝膜。

10.根据权利要求1所述的兼具防腐功能的高效太阳能平板集热器，其特征在于：所述框体(1)一体成型或由两组相互平行的竖板铆接而成；所述框体(1)和底板(3)外部都设有镀锌层(17)。