[发明专利]全真空平板太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热器，尤其是一种全真空平板太阳能集热器。

背景技术

太阳能是一种高效能源，且不会造成环境污染，随着科技的发展，太阳能的应用领域越来越广。

在诸多太阳能应用领域中，太阳能集热器是较早被人们应用的，有聚焦式的太阳能集热器，也有吸热式太阳能集热器，尤以吸热式太阳能集热器应用更为广泛。

在吸热式太阳能集热器中，有一种是采用高效吸热管，是由两不同直径的玻璃盲管套装，开头端火焰烧融封接抽真空制成。，这种加热管，其采用的玻璃管在运输、安装和使用的过程中极易损坏，且安装时由于管间存在间隙，使单位面积吸热效率下降。还有一种是传统的平板式集热器，它主要是通过集热板吸收太阳的热量，直接传递一组水管，使水管中的液体获得热量。这种太阳能热交换体，结构虽然简单，但大量吸收的热能通过透光面板重新散失，所以效率不高。

无论是哪种集热器，其太阳能热交换体都是暴露在自然环境中，在空气的对流中传导中，往往会损失一部分部分热量，影响太阳能的利用率。

如何提高太阳能的利用率，一直是本领域长期关注的课题。据申请人所知，将整个太阳能集热单元置于真空绝热环境中，目前未见报道。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前太阳能热交换体存在的加工成本，或热效率不高，或体积过大，或使用中组合拼装困难等一系列问题，提供一种新的全真空平板太阳能集热器。

本发明的目的是这样实现的：一种全真空平板太阳能集热器，包括太阳能热交换体和腔室其特征在于：

a)所述的太阳能热交换体包括一根进液总管和一根出液总管，进液总管和出液总管至少由两根吸热管将它们沟通；一块吸热板与各吸热管的吸热面紧密接触；所述的腔室为真空室，太阳能热交换体置于真空室中，进液总管和出液总管至少有一端伸出真空室；

b)所述真空室包括几何形状相同的面板、底板，以及沿它们周边设置的截面为矩形的金属框，所述的面板为玻璃，所述的底板为玻璃或金属板，所述的玻璃周边是粘为一体的金属带，金属带向外延伸，超越玻璃的边沿；真空室的密封是通过面板和底板中玻璃周边的金属带与金属框之间的焊接，或面板中玻璃周边的金属带以及作为底板的金属板与金属框之间的焊接；

c)面板与底板之间还设有支撑装置，所述的支撑装置由定位支架和支撑体组成，定位支架位于吸热管与底板之间，所述的支撑体均匀分布在相邻吸热管的缝隙中；

d)所述的吸热板上设有与支撑体对应的孔，支撑体由定位支架固定，支撑体穿过与吸热板中的对应孔支撑于面板与底板之间；

e)真空室的真空度为1.33×10^-1～1.33×10^-5Pa。

在本发明中，所述的吸热板与各吸热管的吸热面紧密接触是指：吸热板与各吸热管的吸热面通过焊接固为一体，或吸热板与各吸热管铸为一体。

在本发明中，通过焊接固为一体或铸为一体的吸热板和吸热管的实际厚度小于30mm。

在本发明中，所述的用于面板的玻璃为光透性高的无铅玻璃，玻璃周边通过低熔点玻璃与金属带粘为一体。

在本发明中，向外延伸超越玻璃的一段金属带中含有能量吸收区和焊接区，焊接区位于金属带的外端，能量吸收区位于焊接区与玻璃边沿之间，所述的能量吸收区为波纹状或折线状。

在本发明中，所述的真空室中放置有吸气剂或真空度检测探头。

在本发明中，加工金属框的型材截面为中空矩形，在中空的矩形截面中，面向真空室的壁上设有气槽或气孔，所述的吸气剂或真空度检测单元的探头设在矩形的中空区域。

在本发明中，在全真空平板太阳能集热器周边还设有铝合金边框，铝合金边框的型材截面为“]”形，面板和底板周边的金属框嵌装于铝合金边框中。

在本发明中，所述的金属框嵌入铝合金边框时，金属框与铝合金边框之间设有绝热层。