專利名稱：一體式太陽能平板集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用太陽能的集熱設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種一體式太陽能平板集熱器。
背景技術(shù)：
太陽能是可以利用的最清潔環(huán)保的能源，并且是可以延續(xù)不斷使用的可再生資 源。太陽能利用效率的高低由太陽能集熱裝置來決定。目前市面上使用的太陽能集熱器很 大一部分是平板集熱器。太陽能平板集熱器一般包括集熱機構(gòu)和框架，集熱機構(gòu)直接安裝 在框架內(nèi)。現(xiàn)有的平板集熱器存在如下缺陷集熱機構(gòu)固定在充當(dāng)護殼及盛載容器的框架 底板上，由于集熱器機構(gòu)與底板直接接觸，故必然導(dǎo)致部分熱量通過底板等接觸部位傳遞 損失掉；尤其制作框架需要通過復(fù)雜的金屬加工工藝才能實現(xiàn)，若需要造成凹槽及配套的 凸棱結(jié)構(gòu)，制作工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高；玻璃蓋板直接與集熱裝置接觸，因玻璃蓋板經(jīng)過多 次高溫和低溫作用，容易老化，多次形變會減弱封閉效果，導(dǎo)致降低保溫效果，且縮短使用 壽命，存在漏水，甚至令框體進水，影響集熱機構(gòu)的壽命。另外，現(xiàn)有的非一體式太陽能平板集熱器，由于整個框架盛載依托是由多件組合 而成的，多處組合部件的連接部位存在不夠密封的弊端，尤其是滲水進入平板機構(gòu)內(nèi)將會 發(fā)生，導(dǎo)致過飽和水汽霧彌漫于集熱器平板內(nèi)，嚴(yán)重影響光照熱效應(yīng)，殘霧也會腐蝕材料。又由于現(xiàn)有的非一體式平板集熱器沒有注重在框架底或者邊部設(shè)造具有阻隔外 來水汽進入的恒壓孔，于是水汽進入平板集熱器內(nèi)的現(xiàn)象不能夠得到克服。更甚者平板集 熱器內(nèi)部空腔伴隨著溫度升高而膨脹，也會伴隨著溫度的降低而收縮，這種反復(fù)現(xiàn)象會令 平板集熱器日趨松散變形，而不能持續(xù)耐用，也會令熱效應(yīng)趨于劣化?，F(xiàn)有的太陽能平板集熱器的導(dǎo)液管內(nèi)壁普遍存在著水垢積聚的現(xiàn)象。水垢是來自 供用硬水中會有的鎂、鈣等離子聚集而成的，水垢會造成熱積聚和熱傳導(dǎo)的嚴(yán)重障礙，也是 造成液管破裂的重要原因
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以上所述現(xiàn)有平板集熱器存在的不足，提供一種使用壽命 長、堅固耐用、能有效減少熱損失的一體式太陽能平板集熱器。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一體式太陽能平板集熱器，包括平板外框，透明密封蓋板和 集熱機構(gòu)，集熱機構(gòu)裝設(shè)在平板外框內(nèi)，在集熱機構(gòu)與平板外框之間填充有保溫材料；在集 熱機構(gòu)的上方覆蓋透明密封蓋板，透明密封蓋板被壓框固定在平板外框的邊緣，在透明密 封蓋板與平板外框邊緣之間設(shè)置有密封框。所述的壓框與平板外框的側(cè)面通過定位釘固定，使壓框、密封框和透明密封蓋板 氣密封地緊密結(jié)合在一起。所述的平板外框外側(cè)壁設(shè)置有凹槽，以便于在安裝時，壓框可以通過凹槽的槽壁 進行卡位，便于安裝。所述的平板外框內(nèi)底部設(shè)置有支架，集熱機構(gòu)固定在支架上，避免透明密封蓋板與集熱機構(gòu)直接接觸，延長透明密封蓋板的使用壽命。所述平板外框可以為由底板延伸組成的四邊彎折形成邊框的直接一體式結(jié)構(gòu)。所述的平板外框四角可以通過護角來加固。 所述的集熱機構(gòu)包括集熱板和翅片管、進液管和出液管，若干翅片管的兩端分別 與進液管和出液管焊接連通為一體，翅片管與集熱板的底面緊密接觸，構(gòu)成一體。所述的集熱機構(gòu)在平板外框內(nèi)的安裝方式可以是翅片管豎向安裝或者翅片管橫 向安裝。在平板外框的邊框四角側(cè)面上設(shè)置有與進液管和出液管相應(yīng)的接口，進液管和出 液管與接口之間設(shè)置有密封固定膠圈墊。在進液管的管口處裝設(shè)有超聲波防垢設(shè)備，超聲波防垢設(shè)備開啟后能有效地防止 翅片管、進液管和出液管內(nèi)壁結(jié)垢。因為水垢會嚴(yán)重影響集熱效果和傳熱，水垢的積厚會導(dǎo) 致爆管的危險。超聲波功能切入可以增強熱交換。所述的平板外框底部設(shè)置有配置了吸濕硅膠網(wǎng)袋顆粒的恒壓孔，以利于平板集熱 器內(nèi)空間與外界保持適度的連通，從而平板集熱器內(nèi)能維持一個大氣壓的內(nèi)在壓力，防止 當(dāng)空氣濕度大的時候，平板內(nèi)的濕度得到控制，保證透明密封蓋板內(nèi)壁面不會因空氣含有 過飽和水汽而發(fā)生冷凍結(jié)露現(xiàn)象，同時可以有效減少當(dāng)PH值小于7的呈酸性水珠形成，從 而保護吸熱涂層避免腐蝕。所述的透明密封蓋板可以為透明玻璃板，也可以是纖維聚焦透明板；透明玻璃板 可以是浮化玻璃、鋼化玻璃和低鐵鋼化玻璃。所述的平板外框可以是經(jīng)陽極氧化的鋁材、合金鋁板、鍍鋅板或者是具有防腐蝕 性能的304不銹鋼。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點是平板外框為一體成型的，結(jié)構(gòu)簡單，制作 成本低，熱損失少，可以有效地延長透明密封蓋板和集熱機構(gòu)的使用壽命。


圖1為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖1 ；圖2為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖2 ；圖3為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器帶超聲波功能夾具的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為超聲波功能夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器的裝配圖；圖6為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器的集熱機構(gòu)的俯視圖；圖7為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器翅片管橫向安裝的結(jié)構(gòu)示意圖1 ；圖8為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器翅片管橫向安裝的結(jié)構(gòu)示意圖2 ；圖9為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器翅片管豎向安裝結(jié)構(gòu)示意圖1 ；圖10為本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器翅片管豎向安裝結(jié)構(gòu)示意圖2。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明一體式太陽能平板集熱器進行詳細(xì)的說明。一體式太陽能平板集熱器，如圖1和5所示，包括平板外框5，透明密封蓋板3和集熱機構(gòu)，集熱機構(gòu)裝設(shè)在平板外框5內(nèi)，在集熱機構(gòu)與平板外框5之間填充有保溫材料6，保 溫材料6可以是玻璃纖維或者巖棉，可以有效地避免集熱機構(gòu)內(nèi)的熱量散失。在集熱機構(gòu) 的上方覆蓋透明密封蓋板3，透明密封蓋板3被壓框1固定在平板外框5的邊緣，在透明密 封蓋板3與平板外框5邊緣之間設(shè)置有密封框2。壓框1與平板外框5的側(cè)面可以是通過 定位釘4固定，使壓框1、密封框2和透明密封蓋板3氣密封的緊密結(jié)合在一起，在平板外 框5底部內(nèi)壁處設(shè)置有支架9，集熱機構(gòu)固定在支架9上。綜上所設(shè)置，可以避免透明密封 蓋板3與集熱機構(gòu)直接接觸，延長透明密封蓋板3的使用壽命；同時也可以對集熱機構(gòu)起到 固定保護作用。平板外框5可以為由底板的四邊彎折形成邊框的直接一體式結(jié)構(gòu)。如圖2 所示，平板外框5的外側(cè)壁設(shè)置有凹槽，以便于在安裝時，壓框1可以通過凹槽的槽壁進行 卡位，便于牢固安裝。壓框1的兩端部設(shè)置有卡位，可以將透明密封蓋板3卡住在平板外框 5上。在平板外框5的四角可以通過護角10來進一步加固。護角10包住邊框四角上的進 液管和出液管相應(yīng)的接口，護角10上設(shè)置有進液集熱管和出液集熱管穿過的相應(yīng)的通孔， 這樣可以有效的固定集熱機構(gòu)。集熱機構(gòu)，如圖6所示，包括集熱板8和翅片管7、進液管14和出液管12，翅片管7 的兩端分別與進液管14和出液管12焊接連通為一體，翅片管7與集熱板8的底面緊密接 觸為一體。集熱板8表面涂覆有利于吸熱和減少熱損失的涂層。如圖5 8所示，集熱機 構(gòu)在平板外框5內(nèi)的安裝方式可以是翅片管7豎向安裝或者翅片管7橫向安裝。翅片管7 豎向安裝的方式太陽能平板集熱器固定在陽臺等建筑部位變成了可能，有效地擴展了使用 范圍。翅片7管、進液管14和出液管12可以采用鋁、銅等傳導(dǎo)性能好的材料制成。在翅片 管的表面，如果是銅管則鍍有黑鉻，或者真空濺射有其它吸熱與防護的鍍層，如果是鋁管則 在表面進行陽極化，以產(chǎn)生吸熱和防護表面層。翅片管的數(shù)量可以根據(jù)需要設(shè)置有14、16、 18或者20條等。進液管14和出液管12的規(guī)格可以是直徑為12 25mm。在集熱板8的 邊緣設(shè)置有擋板，以覆蓋集熱板8覆蓋不到的邊緣位置，提高吸熱效率。在平板外框5的邊框四角側(cè)面上設(shè)置有與進液管和出液管相應(yīng)的接口 11，進液管 和出液管與接口 11之間設(shè)置有密封固定膠圈墊15，使進液管和出液管與接口處于同心圓 位置，減少因?qū)α髟斐傻臒釗p失。接口 11在平板外框5上可以是突出結(jié)構(gòu)或者是凹陷結(jié)構(gòu)， 如圖7 10所示。如圖3所示，在進液管的管口 11處可以裝設(shè)有超聲波防垢設(shè)備18，超聲波防垢設(shè) 備18開啟后能有效的防止翅片管、進液管和出液管內(nèi)壁結(jié)垢。因為水垢會嚴(yán)重影響傳熱， 并且存在爆管的危險。超聲波防垢設(shè)備18可以是圓管鉗夾式超聲波功能裝置，如圖4所 示，安裝在進液管的管口 11處的外壁上。平板外框5的底部設(shè)置有恒壓孔17，以利于平板 集熱器內(nèi)空間與外界保持適度的連通，從而平板集熱器內(nèi)能維持一個大氣壓的內(nèi)在壓力， 也防止當(dāng)空氣濕度大的時候，平板內(nèi)的濕度得到控制，保證透明密封蓋板內(nèi)壁面不會因空 氣含有過飽和水汽而發(fā)生冷凍結(jié)露現(xiàn)象，同時可以有效減少當(dāng)PH值小于7的呈酸性水珠形 成，從而保證無水珠落在吸熱涂層避免腐蝕。所述的恒壓孔17設(shè)置有若干個，直徑可以為 5 12mm，在孔壁處設(shè)置有護孔膠圈。在平板外框底板的恒壓孔17內(nèi)壁固定著一個圓形的 無紡布網(wǎng)袋，網(wǎng)袋內(nèi)盛裝著吸濕的硅膠顆粒，正好覆蓋住恒壓孔17，使空氣可以通過恒壓孔 17自如的進出，但外界的水份濕氣被無紡布袋內(nèi)的硅膠所吸收，因而能適度隔絕水份直接 進入平板集熱器內(nèi)。
透明密封蓋板可以為透明玻璃板，也可以是纖維聚焦透明板； 透明玻璃板可以是 浮化玻璃、鋼化玻璃和低鐵鋼化玻璃。平板外框可以是經(jīng)陽極氧化的鋁材、合金鋁板、鍍鋅 板或者是具有防腐蝕性能的304不銹鋼。密封框2可以是由“3M”不干膠、三元乙丙、或者 硅橡膠等制成。
權(quán)利要求
一體式太陽能平板集熱器，包括平板外框，透明密封蓋板和集熱機構(gòu)，集熱機構(gòu)裝設(shè)在平板外框內(nèi)，其特征在于在集熱機構(gòu)與平板外框之間填充有保溫材料；在集熱機構(gòu)的上方覆蓋透明密封蓋板，透明密封蓋板被壓框固定在平板外框的邊緣，在透明密封蓋板與平板外框邊緣之間設(shè)置有密封框。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于所述的壓框與平板外 框的側(cè)面通過定位釘固定，使壓框、密封框和透明密封蓋板氣密封的緊密結(jié)合在一起。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于所述的平板外框 的外側(cè)壁設(shè)置有凹槽。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于所述的平板外框 內(nèi)底部設(shè)置有支架，集熱機構(gòu)固定在支架上。
5.如權(quán)利要求3所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于所述平板外框為由底 板延伸組成的四邊彎折形成邊框的直接一體式結(jié)構(gòu)，平板外框的四角通過護角來加固。
6.如權(quán)利要求1所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于所述的集熱機構(gòu)包括 集熱板和翅片管、進液管和出液管，若干翅片管的兩端分別與進液管和出液管焊接連通為 一體，翅片管與集熱板的底面緊密接觸為一體。
7.如權(quán)利要求6所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于所述的集熱機構(gòu)在平 板外框內(nèi)的安裝方式是翅片管豎向安裝或者橫向安裝。
8.如權(quán)利要求6所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于在平板外框的邊框四 角側(cè)面上設(shè)置有與進液管和出液管相應(yīng)的接口，進液管和出液管與接口之間設(shè)置有密封固 定膠圈墊。
9.如權(quán)利要求6所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于在進液管的管口處裝 設(shè)有超聲波防垢設(shè)備.
10.如權(quán)利要求1所述的一體式太陽能平板集熱器，其特征在于所述的平板外框的底 部設(shè)置有配置吸濕硅膠網(wǎng)袋顆粒的恒壓孔。
全文摘要
一體式太陽能平板集熱器，包括平板外框，透明密封蓋板和集熱機構(gòu)，集熱機構(gòu)裝設(shè)在平板外框內(nèi)，在集熱機構(gòu)與平板外框之間填充有保溫材料；在集熱機構(gòu)的上方覆蓋透明密封蓋板，透明密封蓋板被壓框固定在平板外框的邊緣，在透明密封蓋板與平板外框邊緣之間設(shè)置有密封框。本發(fā)明具有的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，熱損失少，可以有效地延長透明密封蓋板和集熱機構(gòu)的使用壽命。
文檔編號F24J2/00GK101839557SQ20101017866
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者嚴(yán)卓晟, 嚴(yán)卓理, 嚴(yán)錦璇, 羅妙珠 申請人:嚴(yán)錦璇;羅妙珠;嚴(yán)卓理;嚴(yán)卓晟