[实用新型]一种微尺度通道太阳能集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能集热器，特别涉及一种微尺度通道太阳能集热器。

背景技术

现有的太阳能集热器技术有多种，例如管式与板式太阳能集热器等，目前的太阳能集热器采用的流道尺寸一般都比较大（5mm以上），水的体积热容大，加热速度慢，要使水达到预期的水温需要较长的时间，使用不够方便，而且加热面一般采用的是平直的光滑表面，使得流体的速度场与温度场交角为90°，传热场协同的促进作用基本为零，流体的运动对传热的促进作用很弱，流体的传热膜系数较低，传热速率低。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种微尺度通道太阳能集热器。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种微尺度通道太阳能集热器，包括微尺度通道集热板1、上部储水槽2、出水管3、降液管4、下部连管5、补水管6，所述微尺度通道集热板1分别与上部储水槽2和下部连管5连接，所述降液管4分别与上部储水槽2和补水管6连接，所述微尺度通道集热板1、上部储水槽2、降液管4、补水管6及下部连管5构成闭路循环流道，所述出水管3与上部储水槽2连接，所述补水管6与下部连管5连接。

所述微尺度通道集热板1包括微尺度结构流体通道、透明玻璃板1f、绝热板1g，所述微尺度结构流体通道由相互平行的底板1a与受热面1b及位于微尺度结构流体通道两侧的密封条1c构成，底板1a与受热面1b的板面间距为0.5~2.5mm；

所述透明玻璃板1f通过垫片边框1d与受热面1b固定，所述绝热板固定在底板一侧。

所述底板1a采用平直板面，厚度0.5~3mm，材料为不锈钢或铜；

所述受热面1b采用周期性的凹凸粗糙肋面结构，厚度0.5~1.5mm，材料为不锈钢或铜。

所述周期性的凹凸粗糙肋面结构为对称的折线板面、非对称的折线板面或正弦波曲线板面中的一种，所述凹凸肋间距为肋深的5倍～30倍，所述肋深为板面间距的1%～50%。

所述垫片边框1d的材料是塑料或橡胶绝热材料，所述垫片边框的厚度10~30mm，宽度5~15mm，所述垫片边框固定在透明玻璃板1f与受热面1b之间，且固定时垫片边框1d与受热面1b平齐。

所述透明玻璃板1f的厚度为2~5mm；

所述绝热板1g为泡沫塑料，厚度10~20mm，固定时与底板1a平齐。

所述上部储水槽2是圆柱形容器，材料为不锈钢或铜；

所述圆柱形容器的筒体厚度0.5~2mm，直径在20~150mm；

所述圆柱形容器侧面开有0.5~2.5mm纵向矩形细缝切口，与微尺度通道集热板1的上部连接；

所述圆柱形容器外部采用保温层绝热。

所述下部连管5是圆柱形连管，材料为不锈钢或铜，下部连管壁厚度0.5~2mm，直径在10~30mm；

所述圆柱形连管侧面开有0.5~2.5mm纵向矩形细缝切口，与微尺度通道集热板1的下部连接，外部采用保温层绝热。

所述微尺度通道集热板1与水平面成30°~60°的倾角安装，上部储水槽2与下部连管5为水平安装，所述降液管4垂直水平面安装。

本实用新型具有的有益效果：

本实用新型的微尺度通道太阳能集热器一方面可以大幅减少水的体积热容，缩短水加热至预期温度所需要时间至原时间的1/5~1/2，另一方面采用了周期性凹凸粗糙肋面流道结构，可有效缩小流体速度场与温度场的交角，使其小于90°，促进与提高流体速度场与温度场的传热协同作用，在自然对流的条件下，与光滑直板通道相比可大幅提高流体的对流传热系数100%以上，显著提高集热器的加热速率。

附图说明

图1是一种微尺度通道太阳能集热器的主视图；

图2是图1中受热面为对称折线板面主视图；

图3是图2中受热面为对称折线板面侧视图；

图4是图1中受热面为非对称折线板面主视图；

图5是图2中受热面为非对称折线板面侧视图；

图6是图1中受热面为正弦波曲线板面主视图；

图7是图4中受热面为正弦波曲线板面侧视图；

图8是图1中微尺度通道集热板的主视图；

图9是图1中微尺度通道集热板的主视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1