專利名稱：一種高效平板式太陽(yáng)能集熱器及太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光-熱轉(zhuǎn)換設(shè)備，尤其涉及一種高效平板式太陽(yáng)能集熱 器，可適用于高層陽(yáng)臺(tái)建筑的掛壁式安裝；本實(shí)用新型還涉及一種相應(yīng)的太陽(yáng)能熱水器。
背景技術(shù)：
由于常規(guī)能源的大力開(kāi)發(fā)利用，造成世界范圍內(nèi)的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。世界上 很多國(guó)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，太陽(yáng)能作為可再生能源，在持久使用環(huán)境資源為人類造福方面將 起到十分巨大的作用。有著豐富太陽(yáng)能資源的中國(guó)，已于2006年1月1日起正式實(shí)施
《可再生能源法》，同時(shí)，國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要也已把可再生資源的發(fā)展作為一項(xiàng) 重要任務(wù)，因此太陽(yáng)能技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)具有巨大的潛在的推廣應(yīng)用價(jià)值。目前社會(huì)上使 用的太陽(yáng)能熱水器或太陽(yáng)能取暖裝置所用的太陽(yáng)能集熱裝置一般有兩種一種是用玻璃 真空管集熱式，另一種是平板集熱式。玻璃真空管式集熱器優(yōu)點(diǎn)是集熱效果快，由于使用水在玻璃真空管內(nèi)直接循環(huán) 進(jìn)行熱交換，因此只能適用于整體式太陽(yáng)能熱水器，不便做成分體式結(jié)構(gòu)，極不利于高 層建筑的安裝，而且當(dāng)溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，玻璃真空管容易爆裂。為了彌補(bǔ)玻璃真空管式集熱器的缺陷，目前市場(chǎng)推出了一種平板式太陽(yáng)能集熱 器，主要是用一小條的或整塊的銅板或鋁板，在板的一面噴涂上黑漆，在另一面焊上銅 管，如中國(guó)實(shí)用新型專利“CN101498512”，名稱“平板型太陽(yáng)能集熱器”(
公開(kāi)日
2009年8月5日)揭示了一種平板型太陽(yáng)能集熱器，其板體由下層呈淺盤(pán)形的下層板和 上層平板密合而成，下層板和上層平板之間為流水通道，上層平板為透明板，上層平板 的內(nèi)表面依次覆蓋有選擇性吸熱涂層和防水保護(hù)層。雖然，該實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱器 一定程度地提高了熱效率和，以及降低熱損率，而且適用于高層建筑安裝。但是，由于 銅管和板面之間的接觸面為線面結(jié)合，導(dǎo)致兩者接觸面積較小，熱傳導(dǎo)效率較低；且， 由于不能使用較厚的銅板或鋁板，在太陽(yáng)光下長(zhǎng)時(shí)間暴曬后，板面易出現(xiàn)變形，隨著板 面的變形會(huì)導(dǎo)致焊接部位的銅管脫落。因此，其缺陷在于該種集熱器本身的導(dǎo)熱面積較 小，吸熱面的熱量不能充分傳導(dǎo)給銅管，熱轉(zhuǎn)換率較差，其熱轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)不如前述的玻 璃真空管式集熱器。如何將太陽(yáng)能集熱器與水箱進(jìn)行分體式設(shè)計(jì)，以使之能夠適應(yīng)高層建筑的安 裝，又如何能保證集熱器本身具有較高地?zé)徂D(zhuǎn)換效率，這些需要優(yōu)化分析而分別解決的 技術(shù)問(wèn)題在現(xiàn)有技術(shù)中，鮮有揭露并給與優(yōu)秀的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效平板式太陽(yáng)能集熱器，能夠極大地提高現(xiàn) 有技術(shù)中平板式太陽(yáng)能集熱器的熱交換效率。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種高效平板式太陽(yáng)能集熱器，包括[0008]框架；[0009]翹片，其用于吸收太陽(yáng)輻射；[0010]吸熱管道，其固定于所述翹片上；[0011]蓋板，具有高透光特性，其固定于所述框架上；[0012]所述翹片緊密地穿設(shè)于吸熱管道上，且翅片與翅片之間保持一定間距，所述蓋 板內(nèi)表面具有多個(gè)菱角，通過(guò)菱角的折射，使太陽(yáng)光從不同的角度輻射到翹片上。[0013]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述翹片設(shè)有通孔，吸熱管道穿過(guò)該通孔，使 之與翹片緊密接觸。[0014]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述吸熱管道的端部終止于分配管內(nèi)，該分配 管用于熱交換介質(zhì)的供應(yīng)和排出。[0015]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述翹片與吸熱管道之間成90度垂直布置。[0016]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述蓋板的透光率大于95%。[0017]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述翅片表面噴涂有環(huán)保型氟碳涂料。[0018]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述翹片為3cm 5cm寬的銅或鋁翅片。[0019]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述蓋板由鋼化玻璃制成。[0020]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種太陽(yáng)能熱水器，在保證熱水器本身具有較 高熱交換率的同時(shí)，又能使集熱器與水箱分體式設(shè)計(jì)，便于高層建筑的安裝。[0021]一種太陽(yáng)能熱水器，主要由集熱器、保溫水箱和導(dǎo)熱介質(zhì)管組成，所述集熱器 包括，框架、翹片、固定于所述翹片上的吸熱管道、固定于所述框架上的蓋板，所述翹 片緊密地穿設(shè)于吸熱管道上，且翅片與翅片之間保持一定間距，所述蓋板內(nèi)表面具有多 個(gè)菱角，通過(guò)菱角的折射，使太陽(yáng)光從不同的角度輻射到翹片上。[0022]本實(shí)用新型揭示的太陽(yáng)能集熱器與熱水器，由于將翹片緊密的穿設(shè)在吸熱管道 外壁，使得翹片360度環(huán)繞于吸熱管道外壁上，大大增加兩者的換熱面積，從而極大地 提高兩者之間的熱交換效率；而且，蓋板內(nèi)表面具有多個(gè)菱角，因此太陽(yáng)光能夠從不同 角度照射在翅片上，增加翹片的吸熱面積，進(jìn)而提高了集熱器的吸熱率。因此，采用該 種平板式太陽(yáng)能集熱器或熱水器，能夠顯著提高產(chǎn)品本身的換熱性能。


[0023]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明[0024]圖1是本實(shí)用新型太陽(yáng)能熱水器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；[0025]圖2是本實(shí)用新型集熱器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；[0026]圖3是本實(shí)用新型集熱器部分元件實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]附圖中各部件的標(biāo)記如下1、框架，2、翹片，21、通孔，3、吸熱管道，4、 蓋板，5、分配管，5’、分配管，6、集熱器，7、保溫水箱，8、導(dǎo)熱介質(zhì)管，9、供應(yīng) 進(jìn)出口，9，、排出的進(jìn)出口，10、四角連接器。
具體實(shí)施方式
[0028]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu) 點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。圖1是本實(shí)用新型太陽(yáng)能熱水器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖，圖中所示的太陽(yáng)能熱水 器，主要由集熱器6、保溫水箱7和導(dǎo)熱介質(zhì)管8組成，其原理主要通過(guò)集熱器6采集太 陽(yáng)光的熱輻射，將采集的熱量傳遞給導(dǎo)熱介質(zhì)，導(dǎo)熱介質(zhì)再通過(guò)導(dǎo)熱介質(zhì)管8流入保溫 水箱7，在導(dǎo)熱水箱內(nèi)對(duì)使用水進(jìn)行加熱，此處所描述的導(dǎo)熱介質(zhì)，可以是普通的純凈 水，也可以是防凍液以適應(yīng)北方的寒冷天氣。由于該技術(shù)屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)，因此 對(duì)此技術(shù)只做簡(jiǎn)要描述。如圖2所示，一種高轉(zhuǎn)換率高能效的太陽(yáng)能集熱器，其主要包括，框架1、翹 片2、吸熱管道3、蓋板4，框架1其優(yōu)先由擠壓或輥壓成型的金屬制成，也可采用金屬 邊框通過(guò)四角連接器10對(duì)四角進(jìn)行固定連接，作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)先實(shí)施方式，框 架1優(yōu)先采用鋁質(zhì)金屬，框架周邊采用發(fā)泡層(未示出)相隔，在框架底面采用鋼板(未 示出)鋪平，以及鋼板表面放置一層保溫層(未示出)，然后在保溫層上再放置吸熱管道 3，再在吸熱管道3上穿設(shè)翹片2，最后用硅膠密封條把蓋板4固定在鋁合金邊框上保持密 封。由于集熱器亦屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員完全可以理解集熱器的 結(jié)構(gòu)及其工作原理，又本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處亦非集熱器的整體構(gòu)造，因此申請(qǐng)人亦不 對(duì)其作詳細(xì)描述。另外，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，吸熱管道兩端終止于一對(duì)分配管內(nèi)，換句話 說(shuō)，該對(duì)分配管與吸熱管道3之間相互連通，分配管5和分配管5’上還設(shè)有用于熱交換 介質(zhì)供應(yīng)進(jìn)出口 9和排出的進(jìn)出口 9’，該進(jìn)出口為內(nèi)螺紋接頭。請(qǐng)參閱圖3，圖3為本實(shí)用新型集熱器部分元件實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，主 要包括，吸熱管道3、翹片2、以及與吸熱管道3相連的分配管5、5’，翹片2緊密地穿 設(shè)于吸熱管道3外壁上，具體地說(shuō)，用3cm 5cm寬的銅或鋁翅片，在其中間沖孔拉伸 保持一定的平面，用無(wú)數(shù)塊這樣的翅片在相同部位沖空，然后用銅管從孔中穿過(guò)，再使 翅片與翅片之間保持一定距離，最后對(duì)銅管進(jìn)行擴(kuò)粗，從而使得翅片可以緊密地固定在 銅管上且不易滑動(dòng)，并可以保證翅片全部保持90度角直立于銅管上，此外，每片翹片2 的間距大約在5mm 10mm。另外，所述蓋板，采用鋼化玻璃制成，其透光率大于95%，其外表面平整無(wú) 菱角，而其內(nèi)表面具有多個(gè)菱角，更具體地說(shuō)，具有無(wú)數(shù)個(gè)菱角，當(dāng)太陽(yáng)光照射到蓋板 上，通過(guò)菱角的折射，使光線能夠從不同角度照射到翹片上，從而增加翹片的吸收面 積。作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)先實(shí)施例，可以在翅片表面噴涂環(huán)保型氟碳涂料，能 提高翹片的耐高溫和耐腐蝕性能，理論上其使用壽命可達(dá)20年。本實(shí)用新型揭示的太陽(yáng)能集熱器與熱水器，由于將翹片2緊密的穿設(shè)在吸熱管 道外壁，使得翹片360度環(huán)繞于吸熱管道外壁上，大大增加兩者的換熱面積，從而極大 地提高兩者之間的熱交換效率；而且，蓋板內(nèi)表面具有多個(gè)菱角，因此太陽(yáng)光能夠從不 同角度照射在翅片上，增加翹片2的吸熱面積，進(jìn)而提高了集熱器的吸熱效率。因此， 采用該種平板式太陽(yáng)能集熱器或熱水器，能夠顯著提高產(chǎn)品本身的熱轉(zhuǎn)換率，與普通平 板集熱器相比，換熱性能提高50%。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造 性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種高效平板式太陽(yáng)能集熱器，包括框架；翹片，其用于吸收太陽(yáng)輻射；吸熱管道，其固定于所述翹片上；蓋板，具有高透光特性，其固定于所述框架上；其特征在于所述翹片緊密地穿設(shè)于吸熱管道上，且翅片與翅片之間保持一定間 距，所述蓋板內(nèi)表面具有多個(gè)菱角，通過(guò)菱角的折射，使太陽(yáng)光從不同的角度輻射到翹 片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述翹片設(shè)有通 孔，吸熱管道穿過(guò)該通孔，使之與翹片緊密接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述吸熱管道的 端部終止于分配管內(nèi)，該分配管用于熱交換介質(zhì)的供應(yīng)和排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高效平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述翹片與吸 熱管道之間成90度垂直布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高效平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述蓋板的透光 率大于95%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述翅片表面噴 涂有環(huán)保型氟碳涂料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述翹片為3cm 5cm寬的銅或鋁翅片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高效平板式太陽(yáng)能集熱器，其特征在于所述蓋板由鋼化 玻璃制成。
9.一種太陽(yáng)能熱水器，主要由集熱器、保溫水箱和導(dǎo)熱介質(zhì)管組成，所述集熱器包 括，框架、翹片、固定于所述翹片上的吸熱管道、固定于所述框架上的蓋板，其特征在 于所述翹片緊密地穿設(shè)于吸熱管道上，且翅片與翅片之間保持一定間距，所述蓋板內(nèi) 表面具有多個(gè)菱角，通過(guò)菱角的折射，使太陽(yáng)光從不同的角度輻射到翹片上。
專利摘要本實(shí)用新型揭示一種高效平板式太陽(yáng)能集熱器，包括框架；翹片，其用于吸收太陽(yáng)輻射；吸熱管道，其固定于所述翹片上；蓋板，具有高透光特性，其固定于所述框架上；所述翹片緊密地穿設(shè)于吸熱管道上，且翅片與翅片之間保持一定間距，所述蓋板內(nèi)表面具有多個(gè)菱角，通過(guò)菱角的折射，使太陽(yáng)光從不同的角度輻射到翹片上。本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效平板式太陽(yáng)能集熱器，能夠極大地改善現(xiàn)有技術(shù)中平板式太陽(yáng)能集熱器的熱交換效率較差的缺陷；本實(shí)用新型還提供一種相應(yīng)的太陽(yáng)能熱水器。
文檔編號(hào)F24J2/48GK201803487SQ20102014963
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者杜友志 申請(qǐng)人:江蘇創(chuàng)蘭太陽(yáng)能空調(diào)有限公司