CN207350927U - 一种新型高效平板太阳能集热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种新型高效平板太阳能集热器，包括框体、玻璃盖板和吸热换热单元；所述吸热换热单元与第一保温单元之间设有第二保温单元；吸热换热单元包括吸热膜、铜板、进水管、排水管和过渡管；所述吸热膜附在铜板、进水管、排水管和过渡管的上表面，且其正对玻璃盖板底部；所述吸热膜底部部分嵌入铜板上表面的若干凹槽里；所述铜板内均匀设有若干介质通道；若干介质通道均一端与过渡管连通，另一端与进水管或排水管连通；所述铜板、吸热膜、进水管、排水管和过渡管均固定在第二保温单元内壁上。本实用新型所述的一种新型高效平板太阳能集热器，换热面积大，集热效率高。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能技术领域，尤其是涉及一种新型高效平板太阳能集热器。
背景技术
平板集热器的集热条带是平板太阳能的核心部件，其对平板太阳能的热效率起着关键性的作用。目前国内外使用比较普遍的集热条带结构类型是管板式和翼管式。管板式集热条带是将铜管与吸热翼片通过激光焊接或超声波焊接构成集热条带。圆形铜管与平面的吸热翼片之间的接触是一条直线，其接触面积小，热阻大，不利于热量的交换，从而影响了整个集热器的效率。铜铝复合的集热条带是翼管式，它可以解决接触面积小的问题，但是该结构是通过外力将铜管与铝翼压合在一起，大部分是物理接触，由于是不同材料的压合，热胀冷缩系数不同，所以长时间的热胀冷缩，二者接触面积会逐步变小，从而导致集热效率下降，另外这种集热条带在组装成集热板芯时很难做到完全平整，影响平板集热器的外观。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种新型高效平板太阳能集热器，以克服现有技术的缺陷，换热面积大，保温效果好，从而提高集热效率。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种新型高效平板太阳能集热器，包括框体、玻璃盖板和吸热换热单元；
所述框体为一次模压成型的一体式结构，其顶部设有玻璃盖板；玻璃盖板和框体构成一个密闭空间；框体内设有吸热换热单元，所述吸热换热单元和框体之间设有第一保温单元；
所述吸热换热单元与第一保温单元之间设有第二保温单元；吸热换热单元包括吸热膜、铜板、进水管、排水管和过渡管；所述吸热膜附在铜板、进水管、排水管和过渡管的上表面，且其正对玻璃盖板底部；所述吸热膜底部部分嵌入铜板上表面的若干凹槽里；所述铜板内均匀设有若干介质通道；若干介质通道均一端与过渡管连通，另一端与进水管或排水管连通；所述铜板、吸热膜、进水管、排水管和过渡管均固定在第二保温单元内壁上。
进一步的，所述进水管和排水管位于同一侧；进水管、排水管和过渡管之间设有铜板，且进水管、排水管和过渡管均焊接。
进一步的，所述进水管与一部分连续分布的介质通道连通，排水管与另一部分连续分布的介质通道连通。
进一步的，排水管出口端的管线上设有温度感应器；排水管、温度感应器和进水管均伸出玻璃盖板，且三者均与玻璃盖板密封连接。
进一步的，若干介质通道相互平行设置；若干介质通道两端横截面均为圆形，中间部分横截面为带状；若干介质通道两端分别连通进水管、排水管和过渡管。
进一步的，若干介质通道中间部分包括圆形通道和两个扁平通道；两个扁平通道分设圆形通道两侧，且三者连通；所述圆形通道、两个扁平通道均与介质通道两端横截面为圆形的部分连通。
进一步的，两个扁平通道的周壁连续凹凸不平。
进一步的，凹槽的宽度为0.5-1mm；凹槽位于介质通道的上方，且两者之间留有间距；凹槽与介质通道间隔设置。
进一步的，所述第二保温单元上设有用于释放压力的若干通孔；所述吸热膜上表面连续凹凸不平。
进一步的，所述第一保温单元包括锡箔纸和玻璃纤维保温棉填充层；锡箔纸和玻璃纤维保温棉填充层之间设有聚氨酯层；所述锡箔纸紧贴第二换热单元，玻璃纤维保温棉填充层紧贴框体内壁；第二保温单元紧贴铜板底部和两侧；第二保温单元为纳米二氧化硅气凝胶层。
相对于现有技术，本实用新型所述的一种新型高效平板太阳能集热器具有以下优势：
(1)本实用新型所述的一种新型高效平板太阳能集热器，通过在铜板内设置若干介质通道，是介质通道与铜板一体成型，可增大换热面积；同时，在吸热换热单元外增设底部设有通孔的第二换热单元，一方面可使其紧贴铜板底部，也可避免热量扩散，提高能用于介质加热的热量有效利用率，另一方面也可适当的释放热压，平衡集热器内的压力骤变。此外，吸热膜底部嵌入铜板上表面的凹槽，可提高吸热膜与铜板之间的导热速率。
(2)本实用新型所述的一种新型高效平板太阳能集热器，将介质通道两端设置成横截面为圆形的通道，便于与进水管、排水管和过渡管过渡连通；将介质通道的中间部分设置成中间大，两边扁长的形式(中间为圆柱状，两侧为扁平通道)，并将扁长部分的边沿设置成凹凸不平的形式，可提高换热面积，进而提高集热效率。吸热膜上表面连续凹凸不平，可增大吸热面积，提高单位时间内的吸热量。
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一种新型高效平板太阳能集热器的简单俯视图；
图2为本实用新型实施例所述的一种新型高效平板太阳能集热器的侧视剖视图；
图3为本实用新型实施例所述的一种新型高效平板太阳能集热器的吸热换热单元的俯视简单结构示意图。
附图标记说明：
1-框体；2-玻璃盖板；3-吸热换热单元；301-吸热膜；302-铜板；303-进水管；304-排水管；305-过渡管；306-介质通道；3061-圆形通道；3062-扁平通道；4-第一保温单元；401-锡箔纸；402-玻璃纤维保温棉填充层；403-聚氨酯层；5-第二保温单元；6-温度感应器；7-凹槽；8-通孔。
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1-3所示，一种新型高效平板太阳能集热器，包括框体1、玻璃盖板2和吸热换热单元3；
所述框体1为一次模压成型的一体式结构，其顶部设有玻璃盖板2；玻璃盖板2和框体1构成一个密闭空间；框体1内设有吸热换热单元3，所述吸热换热单元3和框体1之间设有第一保温单元4；
所述吸热换热单元3与第一保温单元4之间设有第二保温单元5；吸热换热单元3包括吸热膜301、铜板302、进水管303、排水管304和过渡管305；所述吸热膜301附在铜板302、进水管303、排水管304和过渡管305的上表面，且其正对玻璃盖板2底部；所述吸热膜301底部部分嵌入铜板302上表面的若干凹槽7里；所述铜板302内均匀设有5个介质通道306；5个介质通道306均一端与过渡管305连通，另一端与进水管303或排水管304连通；所述铜板302、吸热膜301、进水管303、排水管304和过渡管305均固定在第二保温单元5内壁上。
所述进水管303和排水管304位于同一侧；进水管303、排水管304和过渡管305之间设有铜板302，且进水管303、排水管304和过渡管305均焊接。
所述进水管303与2个连续分布的介质通道306连通，排水管304与剩余的3个连续分布的介质通道306连通。
排水管304出口端的管线上设有温度感应器6；排水管304、温度感应器6和进水管303均伸出玻璃盖板2，且三者均与玻璃盖板2密封连接。
5个介质通道306相互平行设置；5个介质通道306两端横截面均为圆形，中间部分横截面为带状；5个介质通道306两端分别连通进水管303、排水管304和过渡管305。
5个介质通道306中间部分包括圆形通道3061和两个扁平通道3062；两个扁平通道3062分设圆形通道3061两侧，且三者连通；所述圆形通道3061、两个扁平通道3062均与介质通道306两端横截面为圆形的部分连通。
两个扁平通道3062的周壁连续凹凸不平。
凹槽7的宽度为0.5mm；凹槽7位于介质通道306的上方，且两者之间留有间距；凹槽7与介质通道306间隔设置。
所述第二保温单元5上设有用于释放压力的若干通孔8。
所述吸热膜301上表面连续凹凸不平。
所述第一保温单元4包括锡箔纸401和玻璃纤维保温棉填充层402；锡箔纸401和玻璃纤维保温棉填充层402之间设有聚氨酯层403；所述锡箔纸401紧贴第二换热单元，玻璃纤维保温棉填充层402紧贴框体1内壁；第二保温单元5紧贴铜板302底部和两侧；第二保温单元5为纳米二氧化硅气凝胶层。
本实施例的工作过程为：
使用时，太阳光经玻璃盖板2投射进框体1后，经吸热膜301吸热并将热量传导给铜板302，再经铜板302将热量传给介质通道306内流通的冷介质，待温度感应器6感应到加热后介质达到目标温度，介质经排水管304排出使用。
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)
1.一种新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：包括框体(1)、玻璃盖板(2)和吸热换热单元(3)；
所述框体(1)为一次模压成型的一体式结构，其顶部设有玻璃盖板(2)；玻璃盖板(2)和框体(1)构成一个密闭空间；框体(1)内设有吸热换热单元(3)，所述吸热换热单元(3)和框体(1)之间设有第一保温单元(4)；
所述吸热换热单元(3)与第一保温单元(4)之间设有第二保温单元(5)；吸热换热单元(3)包括吸热膜(301)、铜板(302)、进水管(303)、排水管(304)和过渡管(305)；所述吸热膜(301)附在铜板(302)、进水管(303)、排水管(304)和过渡管(305)的上表面，且其正对玻璃盖板(2)底部；所述吸热膜(301)底部部分嵌入铜板(302)上表面的若干凹槽(7)里；所述铜板(302)内均匀设有若干介质通道(306)；若干介质通道(306)均一端与过渡管(305)连通，另一端与进水管(303)或排水管(304)连通；所述铜板(302)、吸热膜(301)、进水管(303)、排水管(304)和过渡管(305)均固定在第二保温单元(5)内壁上。
2.根据权利要求1所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：所述进水管(303)和排水管(304)位于同一侧；进水管(303)、排水管(304)和过渡管(305)之间设有铜板(302)，且进水管(303)、排水管(304)和过渡管(305)均焊接。
3.根据权利要求2所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：所述进水管(303)与一部分连续分布的介质通道(306)连通，排水管(304)与另一部分连续分布的介质通道(306)连通。
4.根据权利要求2或3所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：排水管(304)出口端的管线上设有温度感应器(6)；排水管(304)、温度感应器(6)和进水管(303)均伸出玻璃盖板(2)，且三者均与玻璃盖板(2)密封连接。
5.根据权利要求1所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：若干介质通道(306)相互平行设置；若干介质通道(306)两端横截面均为圆形，中间部分横截面为带状；若干介质通道(306)两端分别连通进水管(303)、排水管(304)和过渡管(305)。
6.根据权利要求5所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：若干介质通道(306)中间部分包括圆形通道(3061)和两个扁平通道(3062)；两个扁平通道(3062)分设圆形通道(3061)两侧，且三者连通；所述圆形通道(3061)、两个扁平通道(3062)均与介质通道(306)两端横截面为圆形的部分连通。
7.根据权利要求6所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：两个扁平通道(3062)的周壁连续凹凸不平。
8.根据权利要求1所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：凹槽(7)的宽度为0.5-1mm；凹槽(7)位于介质通道(306)的上方，且两者之间留有间距；凹槽(7)与介质通道(306)间隔设置。
9.根据权利要求1所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：所述第二保温单元(5)上设有用于释放压力的若干通孔(8)；所述吸热膜(301)上表面连续凹凸不平。
10.根据权利要求1所述的新型高效平板太阳能集热器，其特征在于：所述第一保温单元(4)包括锡箔纸(401)和玻璃纤维保温棉填充层(402)；锡箔纸(401)和玻璃纤维保温棉填充层(402)之间设有聚氨酯层(403)；所述锡箔纸(401)紧贴第二换热单元，玻璃纤维保温棉填充层(402)紧贴框体(1)内壁；第二保温单元(5)紧贴铜板(302)底部和两侧；第二保温单元(5)为纳米二氧化硅气凝胶层。
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| CN109442762A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-08 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种基于太阳能热利用的集中式吸热装置 |
| CN112665196A (zh) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 江苏鑫晨光热技术有限公司 | 用于塔式光热发电的新型吸热器组件 |
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