[发明专利]具有储热功能的太阳能集热平板

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能集热板技术领域，具体涉及一种具有储热功能的太阳能集热平板。

背景技术

太阳能集热板是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置，目前用于对水加热的太阳能集热板一般采用先将水箱与太阳能集热板上的介质循环管连接，使太阳能集热板对介质循环管内的介质加热，再通过介质循环泵将加热后的介质引流到水箱内的介质层，使热介质对水箱内的水进行加热。这一加热方式就必须要使用水箱和介质循环管，而对于使用太阳能集热板的用户，尤其是家庭用户，水箱的安装会占用一定的室内空间，而且产品制造成本高，导致产品价格高。

相变材料(PCM-Phase Change Material)是一种随温度变化而改变物质状态并能提供潜热的物质。在太阳能集热领域，可以采用相应型号和种类的相变材料进行储热，通过相变材料中存储的热能对水进行加热。但是将相变材料存储在封闭空间内需要考虑相变材料汽化而产生的体积变化，相变材料在吸收热量后达到汽化温度后会从固态转变为液态，随着温度的上升，会继续从液态转变为气态，例如部分相变材料的汽化温度在70℃左右，一旦温度高于该汽化温度70℃，相变材料则会发生汽化转变为气态，体积膨胀，因此对于存储相变材料的容器需要极高的强度。

发明内容

本发明提供了一种太阳能集热平板，内置相变材料，利用相变材料储热并直接对水进行加热，具有储热功能，减少对水箱和介质循环管的使用。

本发明的技术方案包括壳体、吸热板、吸热管及水循环管，所述吸热板上具有多个交替排列的突出部和凹陷部，所述突出部的截面为弧形结构，吸热板的每个突出部背光侧对应设置一根吸热管，吸热管外壁与吸热板背光侧紧贴，所述吸热管内设置水循环管，吸热管内壁与水循环管之间填充相变材料，所有水循环管依次通过短管连通形成单向通路，通路一端连接外界水源，另一端连接热水用户端。

所有吸热管两端通过端盖封闭，同侧的端盖通过管支架连接，所述管支架包括U形支架和连接板，每个端盖外端面固定连接一U形支架，吸热管同侧的U形支架通过连接板连接，所述连接板与壳体内侧壁固定连接。

上述结构的有益效果在于：上述结构的太阳能集热平板摒弃传统的采用介质加热后介质在水箱内对水进行加热的方式，不需要使用水箱、介质及介质循环管，吸热管直接与吸热板背光侧紧贴连接，使相变材料吸热后存储热能并对水循环管内的水进行加热，再供给用户使用，结构更加简单，对于城市用户来说，不需要在室内安装水箱，大大释放了室内空间，不影响室内的装修和美观。

在上述发明的基础上，本发明还提供了一种太阳能集热平板，内置相变材料，除了利用相变材料储热并直接对水进行加热，减少对水箱和介质循环管的使用外，吸热板和吸热管采用可分离式设计，能够有效对相变材料进行温度控制，防止出现相变材料因持续受热发生汽化而导致吸热管炸裂的问题。

本发明的技术方案在于：包括壳体、吸热板、吸热管、水循环管、管支架、支架推移机构及微控制器，所述吸热板上具有多个交替排列的突出部和凹陷部，所述突出部的截面为弧形结构，吸热板的每个突出部对应设置一根吸热管，多根吸热管两端分别通过管支架连接，所述吸热管内设置水循环管，吸热管内壁与水循环管之间填充相变材料，所述支架推移机构包括驱动机构和传动机构，所述驱动机构连接微控制器和传动机构，传动机构连接管支架，以带动管支架移动，使吸热管既能够与吸热板接触又能够与吸热板分离。

作为上述方案的优选，所述壳体前侧面设置开口，吸热板纵向设于开口处，吸热板上侧边和下侧边分别与壳体内侧固定，吸热板突出部的轴线沿水平方向，凹陷部的背光侧设有多根支撑杆，所述支撑杆另一端固定在壳体底部，吸热管设于吸热板突出部的背光侧，所述壳体开口处吸热板的迎光侧还设有导光板，所述导光板固定在壳体开口处的侧壁。

作为上述方案的优选，所述吸热管两端通过端盖封闭，所述管支架包括U形支架和连接板，每个端盖外端面固定连接一U形支架，吸热管同侧的U形支架通过连接板连接，所述连接板外侧设有顶块，所述顶块与传动机构连接。

作为上述方案的优选，所述壳体内的左、右侧面各设有两处槽体，每处槽体内均设有驱动机构和传动机构。

作为上述方案的优选，所述驱动机构为步进电机，所述步进电机输出轴上套设齿轮，传动机构为齿条，所述齿条垂直壳体前侧面设于槽体的下侧面，齿条与齿轮啮合，齿条下方设有滑槽，齿条下底面设有滑块，所述滑块与滑槽配合，所述齿条一端固定连接所述管支架上的顶块。