專利名稱：高效板式太陽能的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為高效板式太陽能，屬于能源、材料和太陽能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
相較真空管太陽能熱水器，平板太陽能熱水器因其易于與建筑立面結(jié)合、便于安 裝運行和維護、吸收率高、可承壓、壽命長等優(yōu)勢在全球多個國家廣受歡迎。但在中國，它的 市場占有率目前相當?shù)?，由此也在全球熱水器行業(yè)被評價為“中國現(xiàn)象”。但目前市場上的平板太陽能價格高，基本都不是采用內(nèi)真空的方式，自然循環(huán)時 當環(huán)境溫度過低的情況下，效果較真空管太陽差。發(fā)明內(nèi)容及
具體實施例方式1.高效板式太陽能，包括上測透光板(1)、外殼板(7)、吸熱板(2)和水流道(3)。 上測透光板(1)、外殼板(7)，圍成封閉的腔，將水流道(3)和吸熱板(2)封閉在內(nèi)部空腔 中。其特征在于至少還包含以下技術(shù)特點之一第一高效板式太陽能的上測透光板(1)為多弧形或多凹凸的曲面，而非平板，材 料為玻璃、樹脂或其它透光材料。第二 高效板式太陽能的內(nèi)腔通過抽真空形成真空腔，真空腔的上測透光板(1) 與下側(cè)外殼板⑵之間采用多點支撐網(wǎng)架(4)。多點支撐網(wǎng)架⑷是在上測透光板⑴與 下側(cè)外殼板(7)之間，隔一定距離(1-100CM)設(shè)置柱狀體(5)，將上測透光板(1)與下側(cè)外 殼板(7)支撐開，并將這些柱狀體(5)連接固定在一起，形成一體的網(wǎng)架，在太陽能真空腔 抽真空時可以承受壓力，避免上測透光板(1)和下側(cè)外殼板(7)變形以及破壞。多點支撐 網(wǎng)架(4)與吸熱板(2)、水流道(3)不接觸；或者采用隔熱材料使多點支撐網(wǎng)架(4)與吸熱 板(2)、水流道(3)連接或固定。第三高效板式太陽能的吸熱板(2)，是采用以石墨為主材制作成的材料，或者 是以石墨為主材制作成的材料與金屬(包括銅、鋁、不銹鋼、其它金屬及合金)的復合；外表 面可以涂上高吸收低輻射涂層，也可以不設(shè)涂層。吸熱板(2)的形狀可以為平板狀，也可以 為其它各種曲面形狀。一種石墨質(zhì)吸熱板(2)材料的做法為膠劑(包括水泥、水玻璃、硅 溶膠、其它無機膠劑以及耐高溫的高分子膠，至少一種)、纖維材料(包括碳纖維、金屬纖維 或其他纖維材料，至少一種)與石墨顆?；旌铣尚?。水流道(3)可以埋設(shè)在吸熱板(2)內(nèi) 或附著在吸熱板(2)上或其它的組合關(guān)系，水流道(3)材料可以為銅、不銹鋼及高分子復合 材料(高分子復合材料為耐高溫高分子與導熱助劑復合而成的材料。導熱助劑包括石墨、 氮化鋁及其它良性導熱材料，至少一種)。水流道(3)采用高分子復合材料時，其斷面形狀 可以為圓管狀，也可以為其他各種形狀，還可以為多腔的形狀。水流道(3)壁體可以制作得 比較薄，水流道(3)內(nèi)流體的壓力由水流道(3)與吸熱板(2)共同承擔。水流道(3)壁體 也可以制作得足夠厚，同時承擔了吸熱板(2)的功能，S卩可以省去水流道(3)之外的吸熱 板(2)，水流道(3)與吸熱板(2)為同一實體。第四高效板式太陽能的下側(cè)外殼板(7)采用透光板，做法與上測透光板(1) 一致
4或不一致。第五高效板式太陽能的水流道(3)管道穿出太陽能外殼處(8)采用隔熱結(jié)構(gòu)做 法。隔熱結(jié)構(gòu)做法1為管道穿出太陽能外殼處(8)的一段水流道(3)采用耐高溫高分子 (包括PB、PP、PE-RT、交聯(lián)聚乙烯、聚四氟乙烯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂及其它耐熱高分子) 制作；或者水流道(3)與太陽能外殼之間采用耐高溫高分子(聚四氟乙烯及其它耐熱高分 子)密封連接。隔熱結(jié)構(gòu)做法2為水流道(3)管道穿出太陽能外殼處(8)，外殼板(7)局 部或者整體采用高分子材料(包括PB、PVC, PP、玻璃鋼類樹脂及其它耐熱耐候高分子)制 作。第六高效板式太陽能的真空腔外壁設(shè)置抽真空孔，并連接抽氣管(9)、單向閥 (10)和真空度測量表(11)。第七高效板式太陽能的外殼板(7)的外側(cè)，一體化設(shè)置熱水箱(13)。熱水箱的位置不局限于太陽能的頂部，可以與板式太陽能板體的上部平齊組裝，可以把熱水 箱(13)上測與太陽能的上測熱集水管連接、下側(cè)與太陽能的下側(cè)熱集水管連接，同樣能實 現(xiàn)熱水箱(13)與太陽能中的水自然對流加熱。熱水箱(13)的形狀為長方形或其它形狀； 可以為單個箱，或多個箱組合并通過管道連接；多個水箱可以依次串聯(lián)連接，自來水管從下 側(cè)熱水箱(13)接入，熱水管從上測熱水箱(13)接出，使用時實現(xiàn)自來水有壓供水而又避免 冷熱水混合。熱水箱(13)與板式太陽能的外殼之間，可以一次性一體化制造，不可拆分；也 可以是可拆卸的、組合式的。熱水箱(13)可以制作成類似于板式太陽能的板式形狀，外設(shè) 保溫，與板式太陽一體化組合后使板式太陽能增加了厚度或?qū)挾?，但整體上保持了板式太 陽能的板式外形。第八、在太陽能的水管或水箱的頂部設(shè)置自動排氣閥，不設(shè)置溢流水管。2.其特征還在于當下測外殼板(7)為非透光板時，外殼板(7)外側(cè)可以設(shè)置保 溫層及保護外殼(12)，保護外殼可以是金屬或高分子。3.其特征還在于多點支撐網(wǎng)架(4)材質(zhì)為金屬、玻璃、陶瓷或者耐高溫耐候高分 子材料。柱體壯支撐的形狀可以為圓柱、方柱及其它形狀柱。柱體兩端可以設(shè)置柔性材料 (5)(包括石棉、聚四氟乙烯及其它材料)墊片。4.其特征還在于抽真空孔外側(cè)可以設(shè)置抽真空機，當真空度測量表(11)顯示真 空度達不到要求時，啟動真空泵開始抽真空。當多臺高效板式太陽能組合應用時，可以通過 管道共用一臺抽真空泵。5.其特征還在于高效板式太陽能的吸熱板(2)及水流道(3)所采用的耐高溫高 分子膠劑或高分子材料，可以為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和樹脂、丙烯酸樹脂膠、有機硅樹 脂、PI、PEEK、PEI、PPS、其它樹脂類型及其改性材料。6.其特征還在于吸熱板(2)內(nèi)的水流道(3)采用高分子復合材料時，高分子內(nèi) 充填的導熱助劑可以是石墨、石墨化炭黑、碳化硅、氧化鈹、氧化鋁、氮化鋁或其它導熱性 能良好的物質(zhì)，至少一種，而且可以為納米級粉末材料。原理板式太陽的透光板設(shè)置成曲面，一方面有利于真空承壓，從而可以減少透光板厚 度；另一方面，美觀、外觀靈活、更易于與建筑外觀結(jié)合，可以制作成屋面瓦的樣子，更加接 近瓦式屋面的整體效果；而且也可以避免反光、光污染。
板式太陽能抽真空后設(shè)置多點支撐網(wǎng)架(4)有利于承壓，網(wǎng)架式支撐有利于標準 化生產(chǎn)，組合起來簡單。抽真空后會是板式太陽能氣候適應性更強。吸熱板(2)采用石墨質(zhì)材料，水流道(3)采用高分子復合材料，這些措施將有利于 降低板式太陽能造價。


附圖1、高效板式太陽能的組成示意圖；附圖2、高效板式太陽能與水箱的組合示意圖；附圖標記1_上測透光板2-吸熱板3-水流道4-多點支撐網(wǎng)架5-柱狀體6-柔性材料7-外殼板8-管道穿出太陽能外殼處9-抽氣管10-單向閥11-真空度測量表12-保溫層及保護外殼13-熱水箱
權(quán)利要求
高效板式太陽能，包括上測透光板(1)、外殼板(7)、吸熱板(2)和水流道(3)。上測透光板(1)、外殼板(7)，圍成封閉的腔，將水流道(3)和吸熱板(2)封閉在內(nèi)部空腔中。其特征在于至少還包含以下技術(shù)特點之一第一高效板式太陽能的上測透光板(1)為多弧形或多凹凸的曲面，而非平板，材料為玻璃、樹脂或其它透光材料。第二高效板式太陽能的內(nèi)腔通過抽真空形成真空腔，真空腔的上測透光板(1)與下側(cè)外殼板(7)之間采用多點支撐網(wǎng)架(4)。多點支撐網(wǎng)架(4)是在上測透光板(1)與下側(cè)外殼板(7)之間，隔一定距離(1 100CM)設(shè)置柱狀體(5)，將上測透光板(1)與下側(cè)外殼板(7)支撐開，并將這些柱狀體(5)連接固定在一起，形成一體的網(wǎng)架，在太陽能真空腔抽真空時可以承受壓力，避免上測透光板(1)和下側(cè)外殼板(7)變形以及破壞。多點支撐網(wǎng)架(4)與吸熱板(2)、水流道(3)不接觸；或者采用隔熱材料使多點支撐網(wǎng)架(4)與吸熱板(2)、水流道(3)連接或固定。第三高效板式太陽能的吸熱板(2)，是采用以石墨為主材制作成的材料，或者是以石墨為主材制作成的材料與金屬(包括銅、鋁、不銹鋼、其它金屬及合金)的復合；外表面可以涂上高吸收低輻射涂層，也可以不設(shè)涂層。吸熱板(2)的形狀可以為平板狀，也可以為其它各種曲面形狀。一種石墨質(zhì)吸熱板(2)材料的做法為膠劑(包括水泥、水玻璃、硅溶膠、其它無機膠劑以及耐高溫的高分子膠，至少一種)、纖維材料(包括碳纖維、金屬纖維或其他纖維材料，至少一種)與石墨顆?；旌铣尚汀Ｋ鞯?3)可以埋設(shè)在吸熱板(2)內(nèi)或附著在吸熱板(2)上或其它的組合關(guān)系，水流道(3)材料可以為銅、不銹鋼及高分子復合材料(高分子復合材料為耐高溫高分子與導熱助劑復合而成的材料。導熱助劑包括石墨、氮化鋁及其它良性導熱材料，至少一種)。水流道(3)采用高分子復合材料時，其斷面形狀可以為圓管狀，也可以為其他各種形狀，還可以為多腔的形狀。水流道(3)壁體可以制作得比較薄，水流道(3)內(nèi)流體的壓力由水流道(3)與吸熱板(2)共同承擔。水流道(3)壁體也可以制作得足夠厚，同時承擔了吸熱板(2)的功能，即可以省去水流道(3)之外的吸熱板(2)，水流道(3)與吸熱板(2)為同一實體。第四高效板式太陽能的下側(cè)外殼板(7)采用透光板，做法與上測透光板(1)一致或不一致。第五高效板式太陽能的水流道(3)管道穿出太陽能外殼處(8)采用隔熱結(jié)構(gòu)做法。隔熱結(jié)構(gòu)做法1為管道穿出太陽能外殼處(8)的一段水流道(3)采用耐高溫高分子(包括PB、PP、PE RT、交聯(lián)聚乙烯、聚四氟乙烯、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂及其它耐熱高分子)制作；或者水流道(3)與太陽能外殼之間采用耐高溫高分子(聚四氟乙烯及其它耐熱高分子)密封連接。隔熱結(jié)構(gòu)做法2為水流道(3)管道穿出太陽能外殼處(8)，外殼板(7)局部或者整體采用高分子材料(包括PB、PVC、PP、玻璃鋼類樹脂及其它耐熱耐候高分子)制作。第六高效板式太陽能的真空腔外壁設(shè)置抽真空孔，并連接抽氣管(9)、單向閥(10)和真空度測量表(11)。第七高效板式太陽能的外殼板(7)的外側(cè)，一體化設(shè)置熱水箱(13)。熱水箱(13)的位置不局限于太陽能的頂部，可以與板式太陽能板體的上部平齊組裝，可以把熱水箱(13)上測與太陽能的上測熱集水管連接、下側(cè)與太陽能的下側(cè)熱集水管連接，同樣能實現(xiàn)熱水箱(13)與太陽能中的水自然對流加熱。熱水箱(13)的形狀為長方形或其它形狀；可以為單個箱，或多個箱組合并通過管道連接；多個水箱可以依次串聯(lián)連接，自來水管從下側(cè)熱水箱(13)接入，熱水管從上測熱水箱(13)接出，使用時實現(xiàn)自來水有壓供水而又避免冷熱水混合。熱水箱(13)與板式太陽能的外殼之間，可以一次性一體化制造，不可拆分；也可以是可拆卸的、組合式的。熱水箱(13)可以制作成類似于板式太陽能的板式形狀，外設(shè)保溫，與板式太陽一體化組合后使板式太陽能增加了厚度或?qū)挾?，但整體上保持了板式太陽能的板式外形。第八、在太陽能的水管或水箱的頂部設(shè)置自動排氣閥，不設(shè)置溢流水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效板式太陽能，其特征還在于當下測外殼板(7)為非透 光板時，外殼板(7)外側(cè)可以設(shè)置保溫層及保護外殼(12)，保護外殼可以是金屬或高分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效板式太陽能，其特征還在于多點支撐網(wǎng)架(4)材質(zhì)為 金屬、玻璃、陶瓷或者耐高溫耐候高分子材料。柱體壯支撐的形狀可以為圓柱、方柱及其它 形狀柱。柱體兩端可以設(shè)置柔性材料(6)(包括石棉、聚四氟乙烯及其它材料)墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效板式太陽能，其特征還在于抽真空孔外側(cè)可以設(shè)置抽 真空機，當真空度測量表(11)顯示真空度達不到要求時，啟動真空泵開始抽真空。當多臺 高效板式太陽能組合應用時，可以通過管道共用一臺抽真空泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效板式太陽能，其特征還在于高效板式太陽能的吸熱板 (2)及水流道(3)所采用的耐高溫高分子膠劑或高分子材料，可以為環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、 不飽和樹脂、丙烯酸樹脂膠、有機硅樹脂、PI> PEEK, PEI、PPS、其它樹脂類型及其改性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效板式太陽能，其特征還在于吸熱板(2)內(nèi)的水流道(3) 采用高分子復合材料時，高分子內(nèi)充填的導熱助劑可以是石墨、石墨化炭黑、碳化硅、氧化 鈹、氧化鋁、氮化鋁或其它導熱性能良好的物質(zhì)，至少一種，而且可以為納米級粉末材料。
全文摘要
高效板式太陽能，其特征在于至少還包含以下技術(shù)特點之一第一上測透光板(1)為多弧形或多凹凸的曲面，而非平板。第二內(nèi)腔通過抽真空形成真空腔，真空腔的上測透光板(1)與下側(cè)外殼板(7)之間采用多點支撐網(wǎng)架(4)支撐。第三吸熱板(2)是采用以石墨為主材制作成的材料，或者是以石墨為主材制作成的材料與金屬的復合。水流道(3)材料可以為銅、不銹鋼及高分子復合材料。第四高效板式太陽能的下側(cè)外殼板(7)采用透光板。第五水流道(3)管道穿出太陽能外殼處(8)采用隔熱結(jié)構(gòu)做法。第六真空腔外壁設(shè)置抽真空孔，并連接抽氣管(9)、單向閥(10)和真空度測量表(11)。第七外殼板(7)的外側(cè)，一體化設(shè)置熱水箱(13)。熱水箱(13)的位置不局限于太陽能的頂部，熱水箱(13)的形狀為長方形或其它形狀；熱水箱(13)可以制作成類似于板式太陽能的板式形狀，組合后整體上保持了板式太陽能的板式外形。第八在太陽能的水管或水箱的頂部設(shè)置自動排氣閥，不設(shè)置溢流水管。
文檔編號F24J2/52GK101957072SQ201010269490
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者王慶鵬 申請人:王慶鵬