[发明专利]一种高效平板式太阳能蒸发板

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用单面吹胀或专用模板工艺加工而成的、管路为独特设计的蛇形半圆式制冷剂流道的高效平板式太阳能蒸发板。

背景技术

太阳能集热器目前已经在能源动力、制冷空调、社会生活等领域中有着十分广泛的应用，热利用效率较低是目前最大的瓶颈，如何采用更先进的技术和手段来提高太阳能热利用效率是亟待解决的问题。常规的太阳能热利用形式均采用太阳能集热器配置蓄热水箱，直接以水为介质进行换热和蓄热，但水的比热小，热值较低，利用形式十分单一，因此诞生了太阳能热泵系统和制冷剂循环系统，采用制冷剂为介质，以热泵循环或制冷剂直接循环的形式收集太阳辐射能，如何提高系统的效率是制约太阳能热利用效率的关键因素，作为制冷剂蒸发器使用的太阳能集热板设计是尤为重要的环节。目前太阳能热泵系统和制冷剂循环系统的应用尚未能普及，专门应用于该系统的太阳能集热板亦是鲜有耳闻，因此，发明一种专门应用于太阳能热泵系统或制冷剂循环系统的、加工工艺简单的、形式最优化的高效太阳能蒸发板，具有较大的实用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工工艺简单、管路形式最优、热效率较高、适用于太阳能热泵系统或制冷剂循环系统的的一种高效平板式太阳能蒸发板。

本发明的技术方案：

一种高效平板式太阳能蒸发板，用于收集太阳辐射能的金属整体式太阳能集热板，其一面为平板结构、另一面为制冷剂蛇形半圆式流道；其上设有一个进口和两个以上出口；金属整体式太阳能集热板的四周向制冷剂蛇形半圆式流道面形成L形折边，以提高金属整体式太阳能集热板自身的抵抗变形的强度；制冷剂蛇形半圆式流道中制冷剂作为换热媒介，气液两相流，高效太阳能蒸发板采用的流道管径为1～3mm的狭小制冷剂管路，且流道数量和总流通面积逐渐增加，以适应太阳能蒸发板内制冷剂气液两相流的特点以及最终出口处全部为制冷剂蒸气的特性。

所述的进口和出口处均采用插入焊的形式，焊接铜管引出，并且进口和出口处的引出管均由下端接出，保证高效平板式太阳能蒸发板正面为平面。

本发明的有益效果：

1.一种高效平板式太阳能蒸发板在太阳能热泵系统、制冷剂自然循环或机械循环系统中作为制冷剂蒸发器使用的，用于收集太阳辐射能并通过底部流道内制冷剂的相变蒸发吸热，将热量传递到冷凝器中，从而实现太阳能的高效热利用。高效平板式太阳能蒸发板的底层的流道为制冷剂流道，内部流通的是制冷剂气液混合流。正常工作状态下，制冷剂液体从一个进口流入，太阳光照射到板面上，太阳辐射能使得板面温度升高，液体制冷剂沿流道逐渐吸热蒸发，逐渐变为制冷剂蒸气，最终当制冷剂完全流过蒸发板后，则全部蒸发为制冷剂蒸气，从出口流出。该高效平板式太阳能蒸发板减少了传统太阳能集热器的层间热阻，具有热传导效率高的优点，适用于直膨式太阳能热泵系统、制冷剂泵驱动机械循环系统、制冷剂自然循环系统，而且加工工艺简单，可靠性高，轻便美观。

2.一种高效平板式太阳能蒸发板，其管路设计有独特的特点，整体看来为蛇形半圆式流道，但进口处为两管制，是由一个进口分流为两根流道，随后沿着制冷剂流向逐步分流为多管制，最后再汇流到多个出口流出。所有汇流和分流处均由圆滑管路过渡，而非直管路分叉的形式，以防止增加流场阻力，造成制冷剂截流。此种板型设计方案的目的在于，进口处为制冷剂液体，中间为制冷剂气液混合流，出口处为制冷剂蒸气，制冷剂是沿流道逐渐蒸发膨胀的，体积逐渐增大，而且制冷剂蒸气压力也逐渐升高，因此，为了保证流场的稳定性，减小流场阻力，防止气塞现象对太阳能蒸发板的损坏和对系统性能的影响，管路形式应设计成一个进口、两个或多个出口的形式。

3.一种高效平板式太阳能蒸发板，在其上下表面喷涂黑色的户外磨砂粉，一是为了提高太阳辐射能吸收率，二是对蒸发板起到保护作用。

附图说明

图1为高效平板式太阳能蒸发板结构形式图(型号1)。

图2为高效平板式太阳能蒸发板结构形式图(型号2)。

图3为高效平板式太阳能蒸发板左视图。

图4为高效平板式太阳能蒸发板A-A剖面局部图。

图5为高效平板式太阳能蒸发板B-B剖面图。

图中：1进口；2出口；3制冷剂流道。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。