本實用新型涉及太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板及其組成的系統(tǒng)集成。
背景技術(shù):
無論在居民生活、現(xiàn)代辦公還是在工業(yè)領(lǐng)域中,冷熱源系統(tǒng)均消耗了大量的能源?,F(xiàn)有技術(shù)中的冷熱源系統(tǒng)大多由煤炭、油氣等化石能源提供,在消耗大量經(jīng)濟財富的同時,也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。
太陽能冷熱源系統(tǒng)正是為了解決上述問題而誕生的,并且已經(jīng)取得了顯著的效果。但是,由于現(xiàn)有技術(shù)中的冷熱源系統(tǒng)的固有缺陷,造成太陽能的轉(zhuǎn)換、儲存效率不高,造成現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能冷熱源系統(tǒng)造價高昂,利用效率低,普及困難。其中,如何大幅度的提高太陽能集熱板的集熱效率,是太陽能冷熱源系統(tǒng)及其相關(guān)領(lǐng)域中急需解決的熱點問題。
其中,集熱板芯是太陽能集熱板中的關(guān)鍵部件之一,現(xiàn)有技術(shù)中的集熱板芯為平面設(shè)計,當(dāng)太陽光的入射角度偏移時,如果沒有光線角度跟蹤系統(tǒng),就會造成太陽光無法在集熱板芯上直射,造成集熱效率顯著降低;而光線角度跟蹤系統(tǒng)又造價高昂,且容易損害,運行成本巨大。
另外,現(xiàn)有技術(shù)中的集熱板芯,其中集熱板芯中的導(dǎo)熱介質(zhì)流管與集熱板芯本身是兩部分,然后用點狀焊接焊接在一起,由于焊接的不連續(xù)性,造成二者之間的熱傳導(dǎo)效率較低,嚴(yán)重影響了整個太陽能集熱板的吸熱效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于設(shè)計一種具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板及其組成的系統(tǒng)集成,解決上述問題。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
一種具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板,包括外框、集熱板芯、導(dǎo)熱介質(zhì)進口管、導(dǎo)熱介質(zhì)出口管、上部保溫透光層和下部保溫層;
所述集熱板芯、所述上部保溫透光層和所述下部保溫層設(shè)置于所述外框內(nèi),所述集熱板芯的上部設(shè)置所述上部保溫透光層,所述集熱板芯的下部設(shè)置所述下部保溫層;所述集熱板芯位于所述上部保溫透光層和所述下部保溫層圍成的密閉空間內(nèi);所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管均密封接出所述上部保溫透光層和所述下部保溫層圍成的密閉空間;
所述集熱板芯為便于太陽光直射的波浪形集熱板芯,所述集熱板芯包括集熱板芯主體和多根導(dǎo)熱介質(zhì)流管;所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管的兩端分別與所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管連通。
優(yōu)選的,所述波浪形集熱板芯的波峰和波谷均為半圓。
優(yōu)選的,所述集熱板芯為鋁合金,所述波浪形集熱板芯的厚度為1.2mm-5mm,其波峰或波谷的半徑為0.5cm-5cm。
優(yōu)選的,所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管為沿板芯波浪方向長度為0.3cm-3cm的長弧形通道,相互之間間隔0.3mm-1mm。
優(yōu)選的,所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管為設(shè)置在所述集熱板芯主體中的通道,所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管與所述集熱板芯主體一體成型而成。
一種具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板系統(tǒng)集成,包括所述外框貼合在一起的M個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板,其中M為自然數(shù)并且大 于等于2;
相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述外框之間的間隙的上部設(shè)有上部密封條。
優(yōu)選的,相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述外框之間的間隙的下部設(shè)有下部密封條,所述上部密封條和所述下部密封條將相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述外框之間的間隙圍成密閉空間。
優(yōu)選的,相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的外框之間的間隙小于3mm。
優(yōu)選的,相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管之間互相密封插接;相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管之間互相密封插接。
優(yōu)選的,相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管之間通過密封卡扣互相密封連通;相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管之間通過密封卡扣互相密封連通。
本實用新型中的太陽能集熱板包括外框、集熱板芯、導(dǎo)熱介質(zhì)進口管、導(dǎo)熱介質(zhì)出口管、上部保溫透光層和下部保溫層,所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管分別與所述集熱板芯中的導(dǎo)熱介質(zhì)流管連通;所述集熱板芯、所述上部保溫透光層和所述下部保溫層設(shè)置于所述外框內(nèi),所述集熱板芯的上部設(shè)置所述上部保溫透光層,所述集熱板芯的下部設(shè)置所述下部保溫層;所述集熱板芯位于所述上部保溫透光層和所述下部保溫層圍成的密閉空間內(nèi);所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管均密封接出所述上部保溫透光層和所述下 部保溫層圍成的密閉空間。
本實用新型的有益效果可以總結(jié)如下:
1、本實用新型在無需光線角度跟蹤系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,解決了現(xiàn)有技術(shù)中的集熱板芯為平面設(shè)計,當(dāng)太陽光的入射角度偏移時,造成集熱效率顯著降低的問題。
2、本實用新型導(dǎo)熱介質(zhì)流管與集熱板芯主體一體成型而成,解決了現(xiàn)有技術(shù)中的集熱板芯中的導(dǎo)熱介質(zhì)流管與集熱板芯本身是兩部分,由于點狀焊接的不連續(xù)性,造成二者之間的熱傳導(dǎo)效率較低,嚴(yán)重影響太陽能集熱板的吸熱效率的問題。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中太陽能集熱板芯的俯視示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中集熱板芯與導(dǎo)熱介質(zhì)流管結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖3為采用波浪形集熱板芯的太陽能集熱板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖4為波浪形集熱板芯結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖5為本實用新型太陽能集熱板系統(tǒng)的俯視示意圖。
圖6為本實用新型太陽能集熱板系統(tǒng)的前視示意圖。
標(biāo)號說明:
1、外框;2、集熱板芯;3、導(dǎo)熱介質(zhì)進口管;4、導(dǎo)熱介質(zhì)出口管;5、上
部保溫透光層;6、下部保溫層;7、導(dǎo)熱介質(zhì)流管;8、上部密封條;9、下
部密封條。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
如圖3-4所示的一種具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板,包括外框1、集熱板芯2、導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3、導(dǎo)熱介質(zhì)出口管4、上部保溫透光層5和下部保溫層6;所述集熱板芯2、所述上部保溫透光層5和所述下部保溫層6設(shè)置于所述外框1內(nèi),所述集熱板芯2的上部設(shè)置所述上部保溫透光層5,所述集熱板芯2的下部設(shè)置所述下部保溫層6;所述集熱板芯2位于所述上部保溫透光層5和所述下部保溫層6圍成的密閉空間內(nèi);所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管4均密封接出所述上部保溫透光層5和所述下部保溫層6圍成的密閉空間;所述集熱板芯2為便于太陽光直射的波浪形集熱板芯,所述集熱板芯2包括集熱板芯主體和多根導(dǎo)熱介質(zhì)流管7;所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管7的兩端分別與所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管4連通。
在更加優(yōu)選的實施例中,所述波浪形集熱板芯的波峰和波谷均為半圓。在更加優(yōu)選的實施例中,所述集熱板芯2為鋁合金,所述波浪形集熱板芯的厚度為1.2mm-5mm,其波峰或波谷的半徑為0.5cm-5cm。在更加優(yōu)選的實施例中,所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管7為沿板芯波浪方向長度為0.3cm-3cm的長弧形通道,相互之間間隔0.3mm-1mm。
在更加優(yōu)選的實施例中,所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管7為設(shè)置在所述集熱板芯主體中的通道,所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管7與所述集熱板芯主體一體成型而成。
如圖5-6所示的一種具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板系統(tǒng)集成,包括 所述外框1貼合在一起的M個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板,其中M為自然數(shù)并且大于等于2;相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述外框1之間的間隙的上部設(shè)有上部密封條8。
在更加優(yōu)選的實施例中,相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述外框1之間的間隙的下部設(shè)有下部密封條9,所述上部密封條8和所述下部密封條9將相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述外框1之間的間隙圍成密閉空間。在更加優(yōu)選的實施例中,相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的外框1之間的間隙小于3mm。在更加優(yōu)選的實施例中,相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3之間互相密封插接;相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管4之間互相密封插接。
在更加優(yōu)選的實施例中,相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3之間通過密封卡扣互相密封連通;相鄰兩個所述具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管4之間通過密封卡扣互相密封連通。
在某個具體的實施例中:
如圖3-4所示的一種具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板,包括外框1、集熱板芯2、導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3、導(dǎo)熱介質(zhì)出口管4、上部保溫透光層5和下部保溫層6;
所述集熱板芯2、所述上部保溫透光層5和所述下部保溫層6設(shè)置于所述外框1內(nèi),所述集熱板芯2的上部設(shè)置所述上部保溫透光層5,所述集熱板芯2的下部設(shè)置所述下部保溫層6;所述集熱板芯2位于所述上部保溫透光層5和所述下部保溫層6圍成的密閉空間內(nèi);所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口 管4均密封接出所述上部保溫透光層5和所述下部保溫層6圍成的密閉空間;所述集熱板芯2為鋁合金,所述波浪形集熱板芯的厚度d為1.2mm-5mm,其波峰或波谷的半徑r為0.5cm-5cm;所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管7為沿板芯波浪方向長度為0.3cm-3cm的長弧形通道,相互之間間隔l為0.3mm-1mm。所述集熱板芯2包括集熱板芯主體和多根導(dǎo)熱介質(zhì)流管7;所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管7為設(shè)置在所述集熱板芯主體中的通道,所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管7與所述集熱板芯主體一體成型而成,所述導(dǎo)熱介質(zhì)流管7的兩端分別與所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3和所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管4連通。如圖3所示,本實用新型中,所述集熱板芯2為便于太陽光直射的波浪形集熱板芯,所述波浪形集熱板芯的波峰和波谷均為半圓。如圖4所示,本實用新型中,集熱板芯2內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱介質(zhì)流管7,集熱板芯2與導(dǎo)熱介質(zhì)流管7為一體成型的。
如圖5-6所示的一種具有波浪形集熱板芯的太陽能集熱板系統(tǒng)集成,包括所述外框1貼合在一起的3個所述超保溫太陽能集熱板,相鄰兩個所述超保溫太陽能集熱板的所述外框1之間的間隙的上部設(shè)有上部密封條8,下部設(shè)有下部密封條9,所述上部密封條8和所述下部密封條9將相鄰兩個所述超保溫太陽能集熱板的所述外框1之間的間隙圍成密閉空間。相鄰兩個所述超保溫太陽能集熱板的外框1之間的間隙L小于3mm。相鄰兩個所述超保溫太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)進口管3之間通過密封卡扣互相密封連通;相鄰兩個所述超保溫太陽能集熱板的所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口管4之間通過密封卡扣互相密封連通。
如圖1-2所示,現(xiàn)有技術(shù)中的集熱板芯2與導(dǎo)熱介質(zhì)流管7的示意圖,現(xiàn)有設(shè)計中,導(dǎo)熱介質(zhì)流管7通常為焊接到集熱板芯2上。
本實用新型在無需光線角度跟蹤系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,解決了現(xiàn)有技術(shù)中的集熱板芯2為平面設(shè)計,當(dāng)太陽光的入射角度偏移時,造成集熱效率顯著降低的問題。 本實用新型導(dǎo)熱介質(zhì)流管7與集熱板芯主體一體成型而成,解決了現(xiàn)有技術(shù)中的集熱板芯2中的導(dǎo)熱介質(zhì)流管7與集熱板芯2本身是兩部分,由于點狀焊接的不連續(xù)性,造成二者之間的熱傳導(dǎo)效率較低,嚴(yán)重影響太陽能集熱板的吸熱效率的問題。
以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本實用新型,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,本實用新型并不局限于以上所述實施例,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。