[实用新型]一种平板太阳能集热器集热板

说明书

本实用新型根据流体力学及传热学原理，公开了一种平板太阳能集热器集热板，主要解决集热板传热面积小、换热效率低，大规模集热系统动力消耗过大的问题。它包括吸热板芯，其特征在于：所述吸热板芯包括对称的吸热主板和全流道副板；所述吸热主板和全流道副板围城一组相互连通的排管流道和微通道流道，所述吸热板芯的一端连通分流集管，所述吸热板芯的另一端连通汇集集管，所述分流集管内设置有空芯柱。

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能光热利用设备，尤其涉及一种平板太阳能集热器集热板。

背景技术

平板太阳能集热器具有结构简单、成本低、大型集热系统运行稳定等优势，在新型墙材与绿色建筑一体化应用中逐渐成为新的研究热点，如何提高集热器的热性能及产品耐久性已成为人们关注的重点内容。集热器中吸热板兼具介质流动及传热双重功效，是光热转化的核心设备，而传统吸热板与导热管之间存在接触热阻大、流道排布不合理及动力消耗大等缺陷，易导致壁面热流密度分布不均匀、工质流量失衡而产生的局部高温、严重损坏基材，最终使集热器光热转化传输效率减弱。因此，采用新型吸热板芯基材、提高流道直接接触传热面积、增大板内工质传热效率，使吸热片与工质、工质与工质之间更加高效的传输热量成为了解决上述问题的关键。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种平板太阳能集热器集热板，达到快速传热、高效换热、降低动力消耗。

本实用新型采用如下技术方案实现发明目的：

一种平板太阳能集热器集热板，包括吸热板芯，其特征在于：所述吸热板芯包括对称的吸热主板和全流道副板；所述吸热主板和全流道副板围城一组相互连通的排管流道和微通道流道，所述吸热板芯的一端连通分流集管，所述吸热板芯的另一端连通汇集集管，所述分流集管内设置有空芯柱。

优选的，所述吸热主板和所述全流道副板均包括微通道壁面、前扩壁面和后缩壁面，其中所述前扩壁面比所述后缩壁面垂直投影线性距离短，所述微通道壁面平行排布。

优选的，所述分流集管内设置的所述空芯柱形成环形槽道与所述吸热板芯左端的所述微通道流道连通，且所述分流集管的上下两端封闭，介质进口位于所述分流集管与所述吸热板芯连通的另一侧中央；

所述汇集集管与所述吸热板芯右端的所述排管流道连通，且所述汇集集管的上下两端封闭，介质出口位于所述汇集集管与所述吸热板芯连通的另一侧中央。

优选的，所述空芯柱与所述分流集管同心固定镶嵌，且横截面直径大于所述微通道流道，小于所述排管流道，起到分流、导流作用，使换热介质均匀的进入吸热板全流道内。

优选的，所述吸吸热主板上镀有不锈钢基材光谱选择性吸收涂层。

本实用新型具有以下突出的有益效果：

(1)传热面积大，该吸热板采用扁盒式全流道结构，换热介质自进口到出口流经整块吸热主板，与传统吸热板相比，直接接触传热面积接近采光面积最大值。

(2)快速传热、高效换热、降低动力消耗，主、副板截面采用周期性圆滑锯齿形状，换热介质依次流经前扩壁面、后缩壁面、微通道壁面，使换热介质在流经前扩壁面出现减速增压，产生漩涡，破坏传热边界层；在流经后缩壁面，减小因边壁汇集、流速增加而产生的局部压力损失；在流经微通道壁面，保证换热介质流态平稳、均匀化流动，独特结构设计易产生漩涡、降低局部压力损失、促进流量均衡。

(3)分流集管内设空芯柱形成环形槽道促进分流、导流，换热介质整体流动方向与介质进口和介质出口的连线方向相同，使介质流动方向及流量保持平稳、无流动盲区，增大了换热效率，减小流动阻力。

(4)吸热板芯采用不锈钢基材，且吸热主板上镀有不锈钢基材光谱选择性吸收涂层，结合不锈钢基材搭配高效吸收涂层，使该吸热板具有耐腐蚀性、耐久性、优良的塑性和韧性、光热转化具有稳定性与高效性。

附图说明