專利名稱：太陽(yáng)能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能集熱器。
背景技術(shù)：
一般的太陽(yáng)能集熱器大體分平板型和真空管型。最常見的平板型太陽(yáng)能集熱器，集熱板 由銅或鉻板制作，集熱板表面為選擇性吸收鍍層，能高效吸收太陽(yáng)光。集熱管由若干平行銅 管組裝而成。平板型集熱器上部裝有透明的玻璃蓋板。平板集熱器可以直接用水作傳熱介質(zhì)。 但在冬天酷寒地區(qū)需用不凍液代替水傳熱，再二次將水加熱。上述的平板集熱器主要用于加熱80攝氏度以下的低溫?zé)崴驗(yàn)楦邷剡\(yùn)行時(shí)熱損較大。真空管太陽(yáng)能集熱器將太陽(yáng)能集熱管或板置于真空玻璃管中，大大降低了熱損。太陽(yáng)能 全玻璃真空集熱管因其保溫性能好、涂層太陽(yáng)吸收比大、發(fā)射比小、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)得到廣 泛使用。但是全玻璃真空集熱管不承壓，使用時(shí)不能缺水空曬，否則易爆裂玻璃管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述太陽(yáng)能集熱裝置的不足之處，集中兩種太陽(yáng)能集熱器的優(yōu)點(diǎn) 而提供一種新的耐高溫高壓的太陽(yáng)能集熱器。該裝置抗凍、抗壓、保溫性能好，同時(shí)吸熱效 率也高，熱損失極少。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到的本發(fā)明包括外殼、集熱板和支撐底座，其特征是外殼為雙層玻璃、兩層玻璃間抽成真 空的真空外殼，集熱板由吸熱面板和焊接在吸熱面板上的金屬管構(gòu)成，外殼固定在支撐底座 上，并與支撐底座間形成封閉的空間，至少一個(gè)的集熱板設(shè)在外殼與支撐底座間的空間內(nèi)， 集熱板上的金屬管與支撐底座固定，且金屬管管口從支撐底座上伸出。在上述技術(shù)方案中，所述集熱板上的金屬管呈蛇形彎曲；所述的吸熱面板為導(dǎo)熱良好的 金屬板，在吸熱面板外側(cè)涂有吸收太陽(yáng)能的涂層；所述支撐底座為熱的不良導(dǎo)體硬質(zhì)材料制 成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是抗凍、抗壓、保溫性能好，同時(shí)吸熱效率也高，熱損失極少。


圖1為本發(fā)明截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1、真空外殼，2、集熱板，3、支撐底座。圖2為集熱板結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，4、吸熱面板，5、涂層，6、金屬管。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括外殼l、集熱板2和支撐底座3，外殼l為雙層玻璃、兩層玻璃間抽成真空 的真空外殼，集熱板2由吸熱面板和焊接在吸熱面板上的金屬管6構(gòu)成，外殼l固定在支撐底座3上，并與支撐底座3間形成封閉的空間，該空間內(nèi)為常壓。至少有一個(gè)集熱板2設(shè)在 外殼1與支撐底座3間的空間內(nèi)，集熱板2上的金屬管6與支撐底座3固定，且金屬管6管 口從支撐底座3上伸出。焊接在集熱板2上的金屬管6呈蛇形彎曲；吸熱面板4為導(dǎo)熱良好 的金屬板，如銅板或鋁板，金屬管6為耐高溫高壓的金屬管，如銅管或鋁管，在吸熱面 板4外側(cè)涂有吸收太陽(yáng)能的涂層5;根據(jù)制備工藝不同，可將選擇性吸收涂層分為三類。(1) 電鍍涂層常用的電鍍涂層主要有黑鎳涂層、黑鉻涂層、黑鈷涂層等，均具有 良好的光學(xué)性能。以黑鉻和黑鎳的效果最好，吸收發(fā)射比(a / e )接近6 13 。 但電鍍黑鉻生產(chǎn)成本高，同時(shí)鍍液對(duì)環(huán)境有污染。電鍍黑鎳耗能少、成本低，鍍液中不存 在有毒物質(zhì)。但黑鎳涂層薄、熱穩(wěn)定性、耐蝕性較差，通常只適用于低溫太陽(yáng)能熱利用。(2) 電化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層常用的電化學(xué)涂層有鋁陽(yáng)極氧化涂層，Cu0轉(zhuǎn)化涂層和鋼的 陽(yáng)極氧化涂層等。其中鋁陽(yáng)極氧化涂層光譜選擇性、耐腐蝕、耐光照性能良好，在太陽(yáng)能 熱水器上得到了廣泛應(yīng)用。這類涂層一般吸收率為0 . 88 0 . 95 ，發(fā)射率為0 . 15 0 . 32 。(3)真空鍍膜涂層利用真空蒸發(fā)和磁控濺射技術(shù)制取，如利用直接蒸發(fā)制取的 PbS/Al/Al涂層。利用磁控濺射制取的有不銹鋼一 碳/銅涂層、A1CN涂層、AlNxOy涂 層和Ni -Cr涂層等。應(yīng)用比較多的是多層漸變鋁氮鋁(Al -N/A1)涂層，該涂層具有良 好的光譜選擇性，但當(dāng)溫度升高時(shí)，發(fā)射率也隨之急劇上升，只能在250 °C以下使用。還有采用射頻濺射制備的金屬陶瓷復(fù)合涂層，主要應(yīng)用在中高溫領(lǐng)域，它是近年來(lái) 新開發(fā)的工藝，如Ni-Al20s 涂層。Wu-AlNx選擇性涂層，是將鎢、鉻等金屬粒子摻 入氮化鋁介質(zhì)，得到金屬陶瓷復(fù)合涂層?；捎勉~、鋁等反射率高的金屬，集熱溫度可 達(dá)350 。C以上。根據(jù)需要采用射頻濺射制備的金屬陶瓷復(fù)合涂層。所述支撐底座為熱的不良導(dǎo)體硬質(zhì)材料制成。熱不良導(dǎo)體硬質(zhì)材料是一些金屬與非金屬 的化合物或非金屬間化合物，如陶瓷，玻璃等。集熱板2與支撐底座3接口 ，真空外殼1與支撐底座3接口應(yīng)用橡膠或其他密封材料密 封襯墊。本發(fā)明的太陽(yáng)能集熱器通過(guò)真空外殼1和支撐底座3來(lái)減少熱能損失，采用耐高溫高壓 的集熱板2來(lái)達(dá)到產(chǎn)生高溫高壓介質(zhì)的目的。其工作原理是金屬管6的管口與需加熱的流動(dòng)介質(zhì)源連接，流動(dòng)介質(zhì)從金屬管6中流 過(guò)，太陽(yáng)光透過(guò)真空外殼1照射到集熱板2的吸熱面板4外壁涂層5上，涂層5吸收太陽(yáng)光 能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能傳遞給集熱板2金屬管6內(nèi)的流動(dòng)介質(zhì)將介質(zhì)加熱。將多個(gè)集熱器串連或并聯(lián)就可以達(dá)到產(chǎn)生高溫高壓介質(zhì)的目的，也可以使用聚光技術(shù) 來(lái)減少新型集熱器的數(shù)量。
權(quán)利要求
1、一種太陽(yáng)能集熱器，包括外殼、集熱板和支撐底座，其特征是外殼為雙層玻璃、兩層玻璃間抽成真空的真空外殼，集熱板由吸熱面板和焊接在吸熱面板上的金屬管構(gòu)成，外殼固定在支撐底座上，并與支撐底座間形成封閉的空間，至少一個(gè)的集熱板設(shè)在外殼與支撐底座間的空間內(nèi)，集熱板上的金屬管與支撐底座固定，且金屬管管口從支撐底座上伸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱器，其特征是集熱板上的金屬管呈蛇形彎曲。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能集熱器，其特征是吸熱面板為金屬板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱器，其特征是在吸熱面板外側(cè)涂有吸收太陽(yáng)能的涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能集熱器包括外殼、集熱板和支撐底座，其特征是外殼為雙層玻璃、兩層玻璃間抽成真空的真空外殼，集熱板由吸熱面板和焊接在吸熱面板上的金屬管構(gòu)成，外殼固定在支撐底座上，并與支撐底座間形成封閉的空間，至少一個(gè)的集熱板設(shè)在外殼與支撐底座間的空間內(nèi)，集熱板上的金屬管與支撐底座固定，且金屬管管口從支撐底座上伸出。其優(yōu)點(diǎn)是抗凍、抗壓、保溫性能好，同時(shí)吸熱效率也高，熱損失極少。
文檔編號(hào)F24J2/05GK101226005SQ20081000519
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者羅中興, 魏毅立 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)