專利名稱：一種高效管板式太陽能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到太陽能集熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高效管板式太陽能集熱器
背景技術(shù)：
管板式太陽能集熱器是把太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能裝置的一種。它由透明蓋板、吸 熱體(俗稱集熱板芯)、保溫層和殼體等組成。其中集熱板芯是集熱器的核心，是完成光熱 轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。它取決集熱器性能優(yōu)劣。管板式集熱器中的集熱板芯通常采用金屬板 帶作為翅片板和金屬管作為排管相結(jié)合，再與上下連管聯(lián)接在一起而制成集熱板芯。如圖 1所示，目前市場常用的管板式集熱板芯有全銅板芯，它采用縫焊機(jī)把外徑為10 12mm銅 排管2焊接在薄銅翅片板1 (寬120 135mm，厚0. 15mm)上，然后將7 8塊板帶與上下 連管焊接在一起。這種板芯的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，承壓優(yōu)良。其缺點(diǎn)是由于銅排管 2間距較大，銅翅片板1厚度太薄，存在翅片熱阻頗大，因而影響太陽能集熱器的集熱效果； 又由于平板帶銅翅片板1與銅排管2僅是線狀接觸，存在管板結(jié)合熱阻較大，使翅片板吸收 的太陽輻射能傳到排管內(nèi)流體(水)的傳遞速度較慢，導(dǎo)致翅片板出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，故熱損失 較大，盡管銅的導(dǎo)熱系數(shù)高，然而吸收到太陽能沒有更有效的利用。同時翅片板之間存在一 定的縫隙，既影響外觀又氣密性差，致使加大了對流熱損失。經(jīng)測試，全銅管板式太陽能集 熱器的日平均集熱效率僅為48 50%。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種具有日平均集熱效率 大于53%且整體性美觀及承壓性能優(yōu)良的管板式太陽能集熱器。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取了以下的技術(shù)方案一種高效管板式太陽能集 熱器，包括有由多個翅片板和多根金屬排管組成的集熱板芯，該集熱板芯由多塊單片集熱 板芯通過縫焊或粘接成表面平整美觀而成一體，并在其上下端焊接上、下連通管，所述單片 集熱板芯包括鋁翅片板、金屬排管，所述鋁翅片板中間部分形成鋁套管，所述金屬排管設(shè)置 于該鋁套管內(nèi)，在該鋁套管下端還設(shè)有收縮開口。鋁翅片板不完全是一塊平板，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中全銅板芯的銅翅片板與銅排管 之間為線狀接觸，管板結(jié)合熱阻較大的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型通過壓管機(jī)，使鋁套管與金屬排管 緊緊結(jié)合一起，使鋁翅片板與金屬排管成為面接觸，將鋁翅片板中央制成套管形狀，大大減 少了管板結(jié)合的熱阻，使得管板結(jié)合熱阻為零。根據(jù)傳熱原理金屬排管間距越小，且翅片板越厚、傳熱效果越好，大大減小翅片熱 阻。所述相鄰金屬排管之間的間距為80 105mm，所述該鋁翅片板的厚度為0. 6 1mm、單 片寬度為83 IlOmm之間。所述相鄰鋁翅片板相連接的一端表面上預(yù)留設(shè)置有鋁翅片板銜接帶，兩塊相鄰鋁 翅片板通過該鋁翅片板銜接帶相連接，該鋁翅片板銜接帶寬為3 5mm。為了克服全銅板芯的銅翅片板之間存在一定縫隙和高低不平的缺點(diǎn)，鋁翅片板一端預(yù)留銜接帶，通過縫焊或粘接使各翅片板之間連接成表面平整美觀而成一體。所述金屬排管為銅或不銹鋼排管。根據(jù)傳熱傳質(zhì)原理，對于金屬板芯而言，金屬排管的導(dǎo)熱熱阻可以忽略不計(jì)，因?yàn)榻饘倥殴艿膶?dǎo)熱熱阻比翅片熱阻小得多，換言之，不論銅 排管或不銹鋼排管，對其集熱效率影響甚微，然而銅的價(jià)格比不銹鋼貴得多，為了提高性價(jià) 比和降低產(chǎn)品的成本，便于推廣應(yīng)用，可采用耐腐蝕的不銹鋼排管取代銅排管。所述金屬排管的外徑為8 10mm，所述鋁套管的內(nèi)徑8. 2 10. 3mm。所述收縮開口的圓心角E為10° 160°。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)采用壓管機(jī)，使鋁套管與排管緊緊結(jié) 合在一起，管板結(jié)合熱阻為零，通過上述創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使本實(shí)用新型集熱器的集熱效率、性價(jià) 比、整體性及氣密性均優(yōu)于傳統(tǒng)型全銅集熱器，對本設(shè)計(jì)的集熱板芯表面進(jìn)行選擇性陽極 氧化層處理，使吸收率為92%，發(fā)射率為18% ；這樣更有利于提高集熱器的集熱效率。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)單片全銅集熱板芯剖視圖；圖2為本實(shí)用新型單片集熱板芯剖視圖；圖3為本實(shí)用新型單片鋁翅片板剖視圖；圖4為本實(shí)用新型集熱板芯的整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記說明1-銅翅片板，2-銅排管，21-單片鋁翅片板，22-金屬排管，23-鋁 套管，231-收縮開口，24-鋁翅片板間銜接帶，E-套管開口，3-單片集熱板芯，4-集熱板芯， 5、上連通管，6、下連通管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例請參閱圖2和圖3所示，一種創(chuàng)新型管板式太陽能集熱器，其核心部件包括由多個 翅片板和多根金屬排管22組成的集熱板芯4，整個集熱板芯4由10塊單片集熱板芯3通過 縫焊或粘接成表面平整美觀而成一體，并在其上下端焊接上連通管5和下連通管6而構(gòu)成， 該單片集熱板芯3包括鋁翅片板21、金屬排管22，鋁翅片板21中間部分形成鋁套管23，金 屬排管22設(shè)置于該鋁套管23內(nèi)，在該鋁套管23下端還設(shè)有收縮開口 231，該收縮開口 231 處形成的圓心角E為10° 160°，優(yōu)選為20°。本實(shí)施例中，選取10根外徑為IOmm的金屬排管22，相鄰金屬排管22之間的間距 優(yōu)選為95mm，比全銅板芯的排管間距縮短了 30%，該鋁翅片板21的厚度為0. 6 1mm、單片 寬度為98 IOOmm之間。相鄰鋁翅片板21相連接的一端表面上預(yù)留設(shè)置有鋁翅片板銜接帶24，兩塊相鄰 鋁翅片板21通過該鋁翅片板銜接帶24相連接，本實(shí)施例中，該鋁翅片板銜接帶24的寬為 3 5mm,優(yōu)選為3mm。金屬排管22為銅或不銹鋼排管，其外徑為8 10mm，優(yōu)選8mm，本實(shí)施例中金屬 排管22的數(shù)目為9到14根，其中鋁套管23的內(nèi)徑比設(shè)置在其內(nèi)的金屬排管22的外徑大0. 2 0. 3mm,即該鋁套管23的內(nèi)徑為8. 2 10. 3mm,當(dāng)金屬排管22的外徑選取8mm時，對 應(yīng)的鋁套管23的內(nèi)徑可選為8. 2mm。上下連通管外徑為25mm，整個集熱板芯寬為950mm，長為1960mm。上列詳細(xì)說明是針對本實(shí)用新型可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制 本實(shí)用新型的專利范圍，凡未脫離本實(shí)用新型所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的 專利范圍中。
權(quán)利要求一種高效管板式太陽能集熱器，包括有由多個翅片板和多根金屬排管(22)組成的集熱板芯(4)，其特征在于該集熱板芯由多塊單片集熱板芯(3)通過縫焊或粘接成表面平整美觀而成一體，并在其上下端焊接上、下連通管(5，6)，所述單片集熱板芯(3)包括鋁翅片板(21)、金屬排管(22)，所述鋁翅片板(21)中間部分形成鋁套管(23)，所述金屬排管(22)設(shè)置于該鋁套管(23)內(nèi)，在該鋁套管(23)下端還設(shè)有收縮開口(231)。
2.如權(quán)利要求1所述的高效管板式太陽能集熱器，其特征在于所述相鄰金屬排管 (22)之間的間距為80 105mm，所述該鋁翅片板(21)的厚度為0. 6 1mm、單片寬度為 83 IlOmm之間。
3.如權(quán)利要求2所述的高效管板式太陽能集熱器，其特征在于所述相鄰鋁翅片板 (21)相連接的一端表面上預(yù)留設(shè)置有鋁翅片板銜接帶(24)，兩塊相鄰鋁翅片板(21)通過 該鋁翅片板銜接帶(24)相連接，該鋁翅片板銜接帶(24)寬為3 5mm。
4.如權(quán)利要求3所述的高效管板式太陽能集熱器，其特征在于所述金屬排管(22)為 銅或不銹鋼排管。
5.如權(quán)利要求2到4中任一所述的高效管板式太陽能集熱器，其特征在于所述金屬 排管(22)的外徑為8 10mm，所述鋁套管(23)的內(nèi)徑8. 2 10. 3mm。
6.如權(quán)利要求5所述的高效管板式太陽能集熱器，其特征在于所述收縮開口(231) 的圓心角E為10° 160°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效管板式太陽能集熱器，包括有由多個翅片板和多根金屬排管組成的集熱板芯，該集熱板芯由多塊單片集熱板芯通過縫焊或粘接成表面平整美觀而成一體，并在其上下端焊接上、下連通管，所述單片集熱板芯包括鋁翅片板、金屬排管，所述鋁翅片板中間部分形成鋁套管，所述金屬排管設(shè)置于該鋁套管內(nèi)，在該鋁套管下端還設(shè)有收縮開口。采用壓管機(jī)，使鋁套管與排管緊緊結(jié)合在一起，管板結(jié)合熱阻為零，通過上述創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使本實(shí)用新型集熱器的集熱效率、性價(jià)比、整體性及氣密性均優(yōu)于傳統(tǒng)型全銅集熱器，對本設(shè)計(jì)的集熱板芯表面進(jìn)行選擇性陽極氧化層處理，使吸收率為92％，發(fā)射率為18％；這樣更有利于提高集熱器的集熱效率。
文檔編號F24J2/00GK201561580SQ20092026287
公開日2010年8月25日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者劉煥泉, 鄭偉清 申請人:鄭偉清;劉煥泉