[实用新型]一种聚合物基太阳能集热器

说明书

技术领域

本实用新型专利属于太阳能热利用技术领域，具体涉及一种聚合物基太阳能集热器。

背景技术

能源和环境是当今世界关注的两大主题。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。太阳能是地球上最根本的能源，地球每年接收的太阳能总量为1×10¹⁸kW·h，相当于5×10¹⁴桶原油，是世界年耗总能量的一万余倍。太阳能利用包括太阳能的光热利用和光电利用，其中太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。已经形成了各种类型的太阳能集热器，用于取暖、制冷、通风、烘干、冶炼、洗浴、灌溉、养鱼、发电等许多方面。

目前太阳能集热器主要使用玻璃和金属材料来制备，在我国又以全玻璃真空集热管为市场主导产品。它的结构类似拉长的暖水瓶，内管外表面上选择性吸收涂层是其关键技术。其中涂层采用的普遍是多层渐变的Al-N/Al太阳选择性吸收涂层。这一技术是清华大学殷志强教授和他的同事们于1984年实用新型(专利号为85100142.4)。镀膜是在真空条件下，利用直流磁控反应溅射镀膜的原理，制造具有渐变Al-N/Al选择吸收表面的全玻璃真空集热管。

聚合物管材由于价格便宜，加工容易，耐腐蚀性好，机械性能佳等优点在市政及居民用给水排水系统中已经大量的取代传统的金属、钢筋混凝土管材。近年来，用于输送热水的塑料管道也不断出现，诸如，热水输送和地板采暖用PP-R、PB、塑料管道，以及太阳能热水器用PE-RT、PEX输水管道，它们的市场规模也在不断扩大。但是，总的来说，聚合物材料由于其低的热导率，较差的耐热性过去往往比较少用于太阳能集热器材料。随着高分子材料合成技术以及高导热，耐高温聚合物复合材料、光热高分子复合材料的制备技术的不断成熟，以及各种新型的太阳能集热选择涂层和涂覆技术的不断涌现，从而使聚合物材料来制备太阳能集热器成为可能。

目前国内外已经有一些关于塑胶太阳能集热管的技术研究，例如中国专利号为87200237的实用新型专利公开了一种使用高密度聚乙烯的太阳能集热管，该实用新型专利选用优质耐候性高密度聚乙烯树脂制成塑料集热管，管道结构采用盘管形式在露天紧密排列。又如中国专利申请号为03159696.7的实用新型专利公开了一种塑胶集热管的材料配方，树脂基体为三元乙丙橡胶，采用炭黑作为吸热剂，在25℃气温，风力2～3级的环境状况下，制成的片材阳光暴晒4小时后表面温度可以达到50℃。目前国外也有一些塑胶太阳能集热器产品，其树脂基体也主要是三元乙丙橡胶。但是，总的来说，目前存在着的这些塑胶太阳能集热器普遍存在集热效果不佳，保温效果差的缺点，同时这类产品的传热效果往往也不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集热效率高、保温效果好，耐用的聚合物基太阳能集热器。

本实用新型的上述目的是通过如下方案予以实现的：

一种聚合物基太阳能集热器，由聚合物玻璃盖板、聚合物集热管、聚合物保温反光板组成，所述聚合物玻璃盖板处于外层，聚合物保温反光板处于底层，聚合物集热管则夹在聚合物玻璃盖板和聚合物保温反光板之间。

上述技术方案中，所述聚合物玻璃盖板是由聚碳酸酯类材料、COC(环烯烃共聚物)、PET、PBT、PMMA中的一种或多种通过模压、挤出成型或者注射成型。

所述聚合物玻璃盖板是由聚碳酸酯类材料通过挤出成型。

所述聚合物集热管是由聚合物基体添加吸热剂、导热剂和增溶剂通过模压、挤出成型或注射成型。

所述聚合物集热管外表面还镀有光选择性吸收膜。

所述聚合物集热管由粘结在聚合物保温反光板和聚合物玻璃盖板之间的管卡固定。

所述聚合物反光保温板采用三层结构设计，分别由上层反光层，中间保温层和下层结构层共同构成，三层结构之间通过胶黏剂或直接热压粘结在一起。

所述聚合物反光保温板的形状为平板型或凹槽型。

所述聚合物反光保温板的反光层采用铝板或不锈钢板，保温层采用聚苯乙烯发泡塑料、聚氨酯发泡塑料、矿棉中的一种或多种，结构层采用聚乙烯、聚丙烯、ABS、PS中的一种或多种，三层结构通过挤出、压延、滚塑或其相结合的方式成型。