專利名稱：平板型太陽能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種平板型太陽能集熱器。
技術(shù)背景太陽能集熱器通過吸熱層對太陽光的光輻射能量進行吸收，并利用溫 室效應(yīng)原理將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能?，F(xiàn)有的太陽能集熱器有平板型太陽能集 熱器與聚焦式太陽能集熱器等。平板型太陽能集熱器主要由殼體、透明蓋板、導(dǎo)熱板和保溫層組成，在導(dǎo)熱板上涂有吸熱層。按透明蓋板劃分又可 分為單層或多層透光體平板型太陽能集熱器?，F(xiàn)有的單層透光體平板型太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。該單層平板型太陽能集熱器的透明蓋板由一層透光體81構(gòu)成。太陽光通過透光體81 后投射到具有選擇性或非選擇性的吸熱層84，吸熱層84將輻射光能轉(zhuǎn)化為 熱能，同時，其溫度升高。吸熱層84再通過導(dǎo)熱板85將熱能傳給導(dǎo)熱流 體通道87內(nèi)的導(dǎo)熱流體。導(dǎo)熱板85對吸熱層84還起著支撐的作用。在透 光體81的背面也可附著有選擇性反射層88，以減小吸熱層輻射的熱損失。 在非采光部分布置了保溫層86以減少散熱損失。圖2示出了現(xiàn)有的雙層透光體平板型太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)。在圖2中， 透明蓋板由兩層透光體91和93構(gòu)成，在這兩層透光體之間設(shè)有一真空保 溫層92。而吸熱層94、導(dǎo)熱板95、導(dǎo)熱流體通道97和保溫層96的布置與 圖l類似。圖3示出了現(xiàn)有平板型太陽能集熱器的吸熱層X4與導(dǎo)熱板X5的一種 典型結(jié)構(gòu)布置。上述現(xiàn)有的平板型太陽能集熱器的共同特點為，光線通過一層或多層透 光體后到達吸熱層，吸熱層附著在導(dǎo)熱板上，導(dǎo)熱板與導(dǎo)熱流體通道內(nèi)的 導(dǎo)熱流體進行熱交換。其存在以下缺點因?qū)岚瀹a(chǎn)生熱傳導(dǎo)熱阻，使得 吸熱層與導(dǎo)熱流體之間具有較大的溫差，從而產(chǎn)生傳熱的不可逆損失；同 時，大的溫差也使對于相同的導(dǎo)熱流體溫度，要求吸熱層的溫度更高。而 溫度高的吸熱層會產(chǎn)生更多對環(huán)境的輻射。以上缺點影響著太陽能集熱器 的效率，同時，導(dǎo)熱板和相應(yīng)的導(dǎo)熱流體通道的使用也大大增加了太陽能 集熱器的成本。對于平板型太陽能集熱器而言，導(dǎo)熱板和導(dǎo)熱流體通道占 整個集熱器成本的約30%以上。而且，由于對導(dǎo)熱板有支撐強度和剛度的 要求，導(dǎo)熱板必須保持一定的厚度，這進一步增加了導(dǎo)熱板的熱傳導(dǎo)熱阻， 降低了集熱器效率。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能夠減少吸熱 層與導(dǎo)熱流體之間的溫差，從而提高傳熱效率的平板型太陽能集熱器。本實用新型的技術(shù)方案是 一種平板型太陽能集熱器，該太陽能集熱器 包括保溫層和透明蓋板，保溫層與透明蓋板相連接；透明蓋板包括至少一 層透光體，相鄰的每兩層透光體之間采用氣體或真空絕熱，其中，在保溫層上形成有導(dǎo)熱流體通道，導(dǎo)熱流體在導(dǎo)熱流體通道中流動；在最靠近導(dǎo) 熱流體通道的那層透光體與導(dǎo)熱流體通道相近的一面上，附著有吸熱層； 在吸熱層靠近導(dǎo)熱流體的一面附著有保護層；保護層與導(dǎo)熱流體相接觸。本實用新型的有益效果是本實用新型將吸熱層附著在最靠近導(dǎo)熱流體通道的那層透光體與導(dǎo)熱流體通道相近的一面上，并以附著在吸熱層表面的保護 層替代導(dǎo)熱板與導(dǎo)熱流體直接接觸換熱，保護層不需要像現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)熱板 那樣支承吸熱層，因而可以做得很薄，這樣既大大降低了吸熱層與導(dǎo)熱流體之 間的溫度差，減少了吸熱層與導(dǎo)熱流體間的熱交換不可逆損失，提高了吸熱層 與導(dǎo)熱流體間的熱交換效率，同時又節(jié)省了用料，降低了產(chǎn)品的成本。


圖1為現(xiàn)有的單層透光體平板型太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有的雙層透光體平板型太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為一種現(xiàn)有的平板型太陽能集熱器的吸熱層與導(dǎo)熱板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實用新型平板型太陽能集熱器的第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實用新型平板型太陽能集熱器的第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
圖4為本實用新型的平板型太陽能集熱器的第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該平板型太陽能集熱器包括透明蓋板1A，透明蓋板1A由上下 兩層透光體11、 13構(gòu)成，在透光體11和透光體13之間設(shè)有一空氣保溫層或真 空保溫層12。在透光體11的下方設(shè)有保溫層16。保溫層16與透光體11， 13 相連接。其中，在保溫層16上形成了多個導(dǎo)熱流體通道17，導(dǎo)熱流體在導(dǎo)熱流 體通道17中流動。在透光體13與導(dǎo)熱流體通道17相近的一面附著有吸熱層 14，在吸熱層14靠近導(dǎo)熱流體的一面附著了保護層15，保護層15與導(dǎo)熱流體 通道17中的導(dǎo)熱流體相接觸。太陽光通過透光體11, 13后照射到吸熱層14上， 其中，大部分太陽輻射能被吸熱層14吸收，并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，然后通過保護層 15傳給導(dǎo)熱流體通道17中的導(dǎo)熱流體。圖5是本實用新型的平板型太陽能集熱器的第二種實施方式的結(jié)構(gòu)示意 圖。該實施方式與第一種實施方式的不同之處在于，透明蓋板由一層透光體21 構(gòu)成。在透光體21的下方設(shè)有保溫層26。保溫層26與透光體21相連接。在 保溫層26上形成了多個導(dǎo)熱流體通道27，導(dǎo)熱流體在導(dǎo)熱流體通道27中流動。 在透光體21與導(dǎo)熱流體通道27相近的一面附著有吸熱層24，在吸熱層24靠近 導(dǎo)熱流體的一面附著了保護層25，保護層25與導(dǎo)熱流體通道27中的導(dǎo)熱流體 相接觸。本實用新型是以保護層替代導(dǎo)熱板并通過保護層與導(dǎo)熱流體直接接觸換 熱，保護層不需要像現(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)熱板那樣支承吸熱層，所以保護層可以做 得很薄。從而，不但在使用材料上顯著節(jié)省，而且大大降低了吸熱層與導(dǎo)熱流 體之間的溫度差，減少了吸熱層與導(dǎo)熱流體間的熱交換不可逆損失，吸熱層與 導(dǎo)熱流體之間的熱交換效率獲得顯著提高，另一方面，將吸熱層附著在最靠近
導(dǎo)熱流體通道的那層透光體與導(dǎo)熱流體通道相近的一面上，既解決了吸熱層的 支承問題，又可利用該層透明體進一步保溫。而保護層減小了導(dǎo)熱流體對吸收 涂層材料性能的影響，增強了結(jié)構(gòu)功能的穩(wěn)定性。本實用新型的透光層由玻璃、有機玻璃或高分子透明材料中的任何一種材 料制成。透光層的數(shù)量不限于上述的一層或兩層，也可以是三層或更多。導(dǎo)熱 流體可以是水、乙二醇、空氣等。保護層可以由金屬、非金屬或合成材料制成。 例如，保護層可以由銅或耐熱塑料制成，也可以采用玻璃納米涂層充當保護層。導(dǎo)熱流體通道的形狀和布置方式不限于圖4或圖5中所示的方式，例如，也可以直接利用現(xiàn)有技術(shù)的保溫層與該保溫層上方的那層透明體之間所形成的腔 體作為單通道式的導(dǎo)熱流體通道。雖然本實用新型的描述結(jié)合了特定的實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員應(yīng)該理解本實用新型并不限于在此描述的實施例，并可以進行各種修改 和變化而不背離本實用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種平板型太陽能集熱器，所述太陽能集熱器包括保溫層和透明蓋板，所述保溫層與所述透明蓋板相連接；透明蓋板包括至少一層透光體，相鄰的每兩層所述透光體之間采用氣體或真空絕熱，其特征在于，在所述保溫層上形成有導(dǎo)熱流體通道，導(dǎo)熱流體在所述導(dǎo)熱流體通道中流動；在最靠近導(dǎo)熱流體通道的所述那層透光體與導(dǎo)熱流體通道相近的一面上，附著有吸熱層；在所述吸熱層靠近導(dǎo)熱流體的一面附著有保護層；所述保護層與所述導(dǎo)熱流體相接觸。
2. 如權(quán)利要求1所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于，所述透明蓋 板包括一層透光體。
3. 如權(quán)利要求2所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于，所述透光體由玻璃、有機玻璃或高分子透明材料中的任何一種材料制成。
4. 如權(quán)利要求1所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于，所述透明蓋 板包括兩層透光體。
5. 如權(quán)利要求4所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于，所述透光體 由玻璃、有機玻璃或高分子透明材料中的任何一種材料制成。
專利摘要本實用新型公開了一種平板型太陽能集熱器，該太陽能集熱器包括保溫層和透明蓋板，保溫層與透明蓋板相連接。透明蓋板包括至少一層透光體，相鄰的每兩層透光體之間采用氣體或真空絕熱，其中，在保溫層上形成有導(dǎo)熱流體通道，導(dǎo)熱流體在導(dǎo)熱流體通道中流動。在最靠近導(dǎo)熱流體通道的那層透光體與導(dǎo)熱流體通道相近的一面上，附著有吸熱層。在吸熱層靠近導(dǎo)熱流體的一面附著有保護層，該保護層與導(dǎo)熱流體相接觸。本實用新型的平板型太陽能集熱器能夠減少吸熱層與導(dǎo)熱流體之間的溫差，從而提高了太陽能集熱器的傳熱效率。
文檔編號F24J2/20GK201050899SQ20072006890
公開日2008年4月23日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者陽 徐 申請人:陽 徐