[实用新型]一种平板式太阳集热器及吸热板无效

专利信息
申请号: 01233379.4 申请日: 2001-08-15
公开(公告)号: CN2498546Y 公开(公告)日: 2002-07-03
发明(设计)人: 杨雄声 申请(专利权)人: 杨雄声
主分类号: F24J2/22 分类号: F24J2/22
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 014030 内蒙古自治*** 国省代码: 内蒙古;15
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摘要:
搜索关键词: 一种 平板 太阳 集热器 吸热
【说明书】:

本实用新型涉及一种收集太阳能的光热转换装置,即一种平板式太阳集热器和安装在该集热器内的吸热板。

目前在太阳能低温热利用中,使用最广泛的装置是太阳能热水器系统中的平板式太阳集热器,这种集热器包括一个长方形边框,一块装在边框内的吸热板,以及固定在边框上下端的玻璃盖板和背板。其中,吸热板是实现光热转换的核心部件,由形状相同的条形金属片和固定在该金属片上的金属排管,以及连通排管的上下水管组成。当太阳辐射透过盖板玻璃把吸热板上的金属片加热时,金属片把热传给排管,将管中的水加热,然后再经集水管和外循环管把热水输送到储热水箱备用。吸热板在向排管传热的同时也会以对流和辐射方式向周围温度较低的环境空间散热。要阻止这种散热损失,集热器必须有很好的保温及密封性能,但现有平板式集热器因结构过于简单,密封性差,尚不具备这种性能要求,集热效率不足60%。因结构密封性差,还使平板式集热器受到结冻的威胁而无法在气温寒冷的天气条件下工作,这也是平板式集热器不宜在北方冬季使用的主要原因。如果将现有平板式集热器做成真空结构,消除造成热损失的原因,既可大幅度提高集热效率,改善集热器的使用性能。目前存在的问题是,将集热器内部抽真空后,外界大气与集热器内部真空空间的压差会使玻璃盖板产生应力而破损。如何解决玻璃盖板的破损问题,是现有平板式集热器能否实现真空,从而改善使用性能的关健问题。专利文件CN87206219U和CN92212171.0分别对这一问题提出了不同的解决方案。这些方案的不足之处在于解决盖板玻璃破损问题的同时,其结构的改进影响了集热器的主要性能,并且结构设计也较复杂。

本实用新型针对现有技术存在的上述问题提供了一种可以对集热器盖板起到支撑作用的吸热板,其目的在于通过该吸热板的支撑功能解决平板式真空集热器抽真后盖板玻璃因压差而破损问题。

本实用新型的另一个目的,是提供一种装有上述吸热板的平板式集热器,其中包括平板式真空集热器,该集热器一方面由于吸热板的作用而改善了结构强度和使用性能,另一方面集热器的其他组件又对吸热板的功能起到支持和保证作用,集热器整体性能进一步提高。

本实用新型的目的是这样实现的:提供一种由形状相同的复合抛物柱面组成的吸热板。首先将构成吸热板的金属片压制成抛物柱面形状,每条柱面都以排管为中线,两侧对称且敝口朝上。再将位于抛物柱面底部的排管位置上移,使柱面底部改变形状,分成两个连接排管并且对称的小抛物柱面。然后通过排管与集水管连通并焊接,把各抛物柱面等距排列固定在一起,使各相邻抛物柱面的外侧面相互靠接成“人”字形结构,且结构顶部要贴合固定。这样,由抛物柱面组成的吸热板及制做完成。当该吸热板与其他相关部件配套组装成集热器后,吸热板上的“人”字形结构顶部与集热器盖板接触,底部与集热器背板接触,形成上顶盖板下靠背板的结构特征,由此实现吸热板对集热器盖板的支撑功能。为避免背板在承受压力时产生弹性变形而影响吸热板的支撑力,在背板下面安装一个支撑框,该支撑框与集热器边框固定,起到对背板的稳固作用,从而保证了吸热板对于盖板支撑功能的有效性。由抛物柱面构成的吸热板在收集太阳辐射时,充分利用抛物面聚光和反射光的特性,最大限度地适应太阳投射角的变化,并且在各抛物柱面之间、各柱面与排管之间进行热传导和热辐射,从而增加了吸热板对于太阳辐射热量的总吸收,提高了集热效率。

由于采用以上方案,本实用新型吸热板所具有的支撑功能使集热器盖板玻璃在真空状态下因压差而破损的问题得以解决,吸热板结构采用多条抛物柱面组合形式,比表面积增大,集热性能得到改善。显而易见,本方案用于非真空集热器中,同样具有改善集热性能,提高结构强度的效果。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明,其中:

图1是本实用新型提供的抛物柱面吸热板的结构示意图;

图2是采用本实用新型吸热板的平板式真空集热器横截面示意图;

图3是折面型吸热板的结构示意图;

图中:1抛物柱面  2排管  3集水管  4隔垫  5边框

      6盖板  7背板  8支撑框

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