[实用新型]一种光伏板控制抽真空的平板集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及利用太阳能的集热设备，具体为一种光伏板控制抽真空的太阳能平板集热器。

背景技术

太阳能是可以利用的可再生、可持续的绿色清洁能源。太阳能集热器是组成各种太阳能热利用系统的关键部件，因此，集热器性能对太阳能系统收益影响特别显著。平板型太阳能集热器是太阳能集热器中一种最基本的类型，其结构简单、运行可靠、承压能力强、吸热面积大，是太阳能与建筑结合最佳选择的集热器类型之一。

平板型太阳能集热器主要有吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。工作时，太阳辐射穿过透明盖板后，投射在吸热板上，被吸热板吸收并转化成热能，然后传递给吸热板内的传热工质，使传热工质的温度升高，作为集热器的有用能量输出；与此同时，温度升高后的吸热板不可避免的要通过传导、对流和辐射等方式向四周散热，成为集热器的热量损失。

为了提高太阳集热器的效率，在采用优质选择性吸收涂层材料和高透过率盖板材料的基础上，在保持最大限度地采集太阳能的同时尽可能减小其对流和辐射热损，因此努力提高平板太阳能集热器产品性能，研发高效平板太阳能集热器成为关键。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有平板太阳能集热器存在太阳能利用率低以及对流、辐射造成热损失等不足，提供一种光伏板控制抽真空的太阳能平板集热器。

本实用新型提供的光伏板控制抽真空的平板集热器，包括透明盖板、底板、集热部件和外框，所述的集热部件为波形集热室，该波形集热室包括其上涂覆有吸热膜的波形板和背面的铝板，波形板和铝板之间设置有支撑管，波形板和铝板的上下两端分别设置有上集水箱和下集水箱，上集水箱和下集水箱分别设置有进口管和出口管，波形板和铝板的四周为密封的金属封条构成波形集热室（波形板的折弯边部焊接在金属封条的敞口端，同时，集水箱的背部同样焊接在金属封条的敞口处上下沿）；波形集热室置于透明盖板和底板之间，透明盖板和底板的外周为密封的外框，整体形成真空集热室，真空集热室的上端连接光伏板，真空集热室的外框上设有真空抽气嘴，真空集热室背面顺次安装有光伏控制器、真空泵和单向阀，光伏板通过光伏控制器连接真空泵，真空泵再通过单向阀连接真空集热室外框上的真空抽气嘴。光伏板与真空集热室集成在一起，光伏控制器以及控制回路安装在集热器的背部，不仅具有将光伏产生的电能提供真空泵的使用，同时，还依据太阳光强度控制真空泵的运行，即太阳光照度达到发电要求，集热箱正波形板上的吸热膜吸收太阳能开始加热传热工质，同时，真空泵开始工作，使集热室处于强制真空隔热的保温状态，反之，真空泵停止工作，集热室处于自然真空的保温状态。真空泵为直流电驱动，通过与单向阀组成的抽真空回路，使集热室在吸收太阳能处于工作状态时，保持1.33×10^-5Pa的真空度。

所述的波形集热室的波形板与透明盖板之间、以及背部的铝板与底板之间分别设置有一组支撑条，支撑条的两端嵌入波形集热室的金属封条上开设的槽口内。支撑条为耐高温、隔热及机械强度高的材质制成的筋条，支撑条和预埋在波形板与铝板之间的支撑管正交，正交的交点为支撑受力点，形成300毫米×300毫米的正交网格状的支撑结构，使真空集热室能够承受1.33×10^-5Pa的负压，并保证玻璃盖板及底板不变形。

所述的透明盖板和底板通过钎焊封条与波形集热室的金属封条焊接成密封腔室，传热工质的进口管、出口管和抽气嘴直接焊接在金属封条的相应位置，并保持管道畅通。

所述的金属封条为C型金属管，敞口一侧的上下沿与波形集热室中的波形板和铝板四周的边部钎焊封装，上下两端面通过钎焊封条分别与透明盖板和底板粘接在一起，C型管的弧线部分用以抵消热应变产生的冲击。C型金属管金属封条敞口处的两侧弧线段上开有抽气孔，使C型金属管内部与真空集热室内腔相通，金属封条的外侧的中间位置开孔并焊接抽气嘴，保证抽真空的畅通。

所述的波形集热室的铝板经两边折弯后与波形板的弧线折弯在一起并焊接封装，上、下两端分别与上集水箱和下集水箱焊接封装成整体，波形板的外表面通过磁控溅射工艺涂覆吸热膜，吸热膜的吸收率大于0.95，发射率小于0.1，波形板及吸热膜增加了太阳能的吸收面积。

所述的真空集热室的外框为铝型材制成，通过连角器组装，底板压紧在预装好的密封条上，透明盖板通过扣条压紧，与真空集热室的间隙处加装保温棉，扣条与透明盖板装配间隙施打密封胶。

所述的光伏板通过真空集热室外框上的槽道直接由金属件连接组装。光伏控制器、真空泵、单向阀以及电气管路则根据实际安装空间而定。