[实用新型]一种聚合物太阳能集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种集热器，尤其是涉及一种聚合物太阳能集热器。

背景技术

开发新能源和可再生清洁能源是全世界面临的共同课题。在新能源的开发和利用中，太阳能的光热利用已经成功的实现了产业化，部分解决了民用和工业用热问题，产生了巨大的经济效益和社会效益。

目前的中低温太阳能集热器主要包括全玻璃真空管太阳能集热器和平板集热器，这两种集热器所用的材料一般为金属或玻璃。如申请公布号为CN102506508A的专利文件公开的一种真空管太阳能集热板，包括平行并排的至少两根真空集热管，相邻两根真空集热管间有间隙并由粘接材料粘接，以使该至少两根真空集热管形成真空板，该间隙中有该粘接材料。申请公开号为CN101424457A的专利文件公开了一种太阳能集热板，这种太阳能集热板采用拉制长条状铝或铝合金平面板，板背部整体成型与板通常的液体流通的管道，平面板及管道实心的截面积在0.8-5cm²，管径的截面积在0.1-1.5cm²，平面板的宽度为4-20cm。这两种集热器一般存在如下缺点：

1)所用的材料为金属和玻璃，这些材料比较重，给运输和安装带来不便；

2)这两种集热器的装配比较复杂，需要耗费大量的人工，增加了人工成本；

3)这两种集热器水箱一般置于吸热板的上方，影响产品的美观并限制了产品的多样化。

尽管之前有关于塑料集热器的专利报道，如申请公开号为CN1527005A的专利文件公开的一种板式太阳能集热板，它包括集热芯、底板、盖板和边框，其中集热芯设置在底板、盖板和边框所围成的空间内，集热芯、底板、盖板和边框均采用塑料材料，集热芯设置选择性吸收涂层，盖板为透明塑料板，但是这些专利中的塑料集热器产品并没有充分体现塑料容易加工成型的优点，其管路设计及集热器结构的设计没有突破传统集热器的限制，多为管翼式结构，同时，由于塑料的导热性差，这也限制了其光热转化效率的提高。另外，目前的塑料集热器存在的最大的问题是不具有选择性吸收特性。所谓选择性吸收特性是指材料对太阳光具有高吸收，使得太阳能尽可能多的转化为热能，同时转化的热能后，材料的发射系数小，减少了辐射热损失。高选择性吸收低发射特性材料在平板集热器和全玻璃真空管集热器中使用非常广泛，一般采用溅射或化学法制作，颜色也局限为黑色和蓝色。但是这些传统的制作选择性吸收涂层的方法很难在聚合物基底上实现。因此，目前的塑料集热器完全不具备选择性吸收特性。一般而言，塑料材料只要做成黑色，很容易达到高的吸收率，但是发射率也往往很高，大于80％，如此高的发射率导致了集热器的效率非常低。同时单调的颜色不利于其与建筑的结合，破坏了建筑美感。需要指出的是，在平板集热器和全玻璃真空管集热器中，一般是将具有高吸收的涂层沉积在金属基底上，涂层的低发射特性来自于金属基底。然而，聚合物集热器采用高分子材料，高分子一般不具备低发射特性，因此需要针对聚合物特性研究新型的选择性吸收材料。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种安装便利，光热转化效率更高的新型太阳能集热器。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种聚合物太阳能集热器，包括盖板和边框，边框内设有聚合物吸热板芯，所述聚合物吸热板芯的背面设有呈扁平结构的聚合物水箱；所述边框与聚合物吸热板芯、聚合物吸热板芯与聚合物水箱、边框与聚合物水箱之间填充有聚合物保温材料；所述聚合物吸热板芯能呈现不同的色彩；所述聚合物吸热板芯上设有若干条吸热通道，所述吸热通道上设有能生成多种吸收光谱的高选择性吸热涂层；所述若干条吸热通道构成吸热水路；所述吸热水路的结构是上进上出、上进下出、下进上出、下进下出的任何一种；所述聚合物水箱内设有水路；所述聚合物水箱上设有水路粘连点和水路粘连线；所述水路粘连线是直线形或弧线形；所述水路的结构是上进上出、上进下出、下进上出、下进下出的任何一种；所述盖板、聚合物水箱、聚合物吸热板芯、吸热通道和聚合物保温材料均由具有阻燃特性的聚合物材料制成。

所采用的聚合物材料可以是塑料如PP、PE、PC、ABS、PET等，和橡胶如天然异戊橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等，根据应用环境的不同要对这些集合物材料进行耐高温和增韧改性。

聚合物水箱可以采用吹塑的方法或双板真空吸塑热压成型的方式加工制成。聚合物水箱包括壳体，壳体内设有水路。壳体的横截面呈矩形，壳体上设有若干个与水路相通的水路粘连点和若干条水路粘连线。水路粘连点通过连接管道与聚合物吸热板芯上的吸热通道相通。