專利名稱：超導(dǎo)平板型太陽能集熱器板芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太能集熱器板芯，特別涉及一種使用超導(dǎo)熱管的平板太陽能集熱器。
背景技術(shù)：
平板型太陽能集熱器由于集熱效率高、可承壓分體安裝、外形美觀并能和建筑融 為一體諸多優(yōu)點(diǎn)，正在國內(nèi)迅速發(fā)展起來。但是，目前的平板型集熱器尚存在一些不足之處，尤其和采用真空熱管集熱器制 作熱水工程相比，在工程造價(jià)和運(yùn)行維護(hù)方面相比缺乏市場競爭性。如圖1所示的真空熱管集熱器系統(tǒng)工作原理圖，包括真空熱管集熱器(1)，其上端 有帶有排氣閥(2)及截止閥的循環(huán)水管路與承壓熱水水箱(5)連接，循環(huán)水管路下方還有 一條管路與承壓熱水水箱連接，該管路上依次循環(huán)泵(3)、單向閥(4)及截止閥，承壓熱水 水箱上部連接帶有PT閥(6)的管路，中部設(shè)有帶有截止閥的熱水出口管(7)，下部設(shè)有帶有 截止閥和單項(xiàng)壓力閥的進(jìn)水管路(8)。如圖2所示的平板型集熱器系統(tǒng)工作原理圖，包括平板型集熱器(21)，其上端有 帶有排氣閥(22)及截止閥的介質(zhì)管路(23)與承壓熱水水箱(28)的換熱盤管(29)連接， 平板集熱器下端也有管路與承壓熱水水箱的換熱盤管連接，該下端管路依次設(shè)有安全閥 (24)、膨脹罐(25)、循環(huán)泵(26)、單向閥(27)及截止閥，承壓熱水水箱上部連接帶有PT閥 (210)的管路，中部設(shè)有帶有截止閥的熱水出口管(211)，下部設(shè)有帶有截止閥和單向壓力 閥的進(jìn)水管路(212)。對比圖1和圖2可以看出平板型集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)比用真空熱管集熱器的 太陽能熱水系統(tǒng)多用膨脹罐、安全閥、換熱盤管等設(shè)備，平板型集熱器的太陽能熱水系統(tǒng)構(gòu) 成一個(gè)封閉的循環(huán)回路，在回路中充滿工作介質(zhì)，主要為防凍液介質(zhì)。平板型集熱器收集的 熱量通過介質(zhì)循環(huán)由換熱盤管間接加熱水箱中的水，而真空熱管集熱器的太陽能熱水系統(tǒng) 則通過循環(huán)水箱中的水直接完成集熱器加熱水箱中的水。傳統(tǒng)平板型集熱器的結(jié)構(gòu)為中間位板芯，板芯上面從上至下依次為邊框組件、密 封膠條、透明蓋板和壓板，板芯下面從下至上位底板及保溫層。傳統(tǒng)的平板型集熱器板芯結(jié)構(gòu)如圖3所示兩端為縱向的匯流管(32)，一根匯流 管一端由堵頭(34)密封另一端為工作介質(zhì)流出口(35)，另一根匯流管一端由堵頭(34)密 封另一端為工作介質(zhì)流入口(36)，中間為橫向的柵型集熱流道(33)，柵型集熱流道和匯流 管是相互聯(lián)通的金屬管道、柵型集熱流道焊接在集熱膜(31)背面。集熱膜的正面吸收太陽 能的熱量直接傳到焊接在背面的集熱流道，集熱流道中充滿的工作介質(zhì)被加熱、通過工作 介質(zhì)循環(huán)熱量就被帶到加熱盤管從而加熱了水箱中的水。真空熱管太陽能集熱器與平板太陽能集熱器相比不夠美觀，真空熱管集熱器也無 法與建筑完美融合。傳統(tǒng)的平板型集熱器的缺點(diǎn)系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)高，間接換熱效率低；工作介質(zhì)有揮發(fā)性，必須經(jīng)常維護(hù)補(bǔ)充，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明的是為了克服上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，無 工作介質(zhì)且熱轉(zhuǎn)換效率高的超導(dǎo)平板型太陽能集熱器板芯。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供了一種超導(dǎo)平板型太陽能集熱器板芯， 其技術(shù)方案是包括集熱膜，還包括有橫向的超導(dǎo)熱管，超導(dǎo)熱管蒸發(fā)端與集熱膜焊接，超 導(dǎo)熱管冷凝端與豎向的換熱管表面焊接，換熱管內(nèi)充有循環(huán)水，換熱管通過引外管路與水 箱聯(lián)通。所述換熱管表面上與超導(dǎo)熱管接觸焊接的部位設(shè)有凹槽，超導(dǎo)熱管冷凝端置入凹 槽中與換熱管焊接一體。本實(shí)用新型板芯主要針對影響集熱換熱功能的集熱板芯做了改進(jìn)，利用本板芯的 平板集熱器的透明蓋板、保溫層、底板和邊框組件及其它組件可按常規(guī)使用，本實(shí)用新型利 用超導(dǎo)熱管將集熱膜收集的太陽能熱量由超導(dǎo)熱管傳遞到換熱管，循環(huán)水在換熱管內(nèi)直接 加熱儲(chǔ)存到水箱。本實(shí)用新型提高了換熱效率、簡化系統(tǒng)流程、減少系統(tǒng)用料、降低系統(tǒng)造 價(jià)、提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

圖1是真空熱管集熱器系統(tǒng)工作原理圖；圖2是平板型集熱器系統(tǒng)工作原理圖；圖3是傳統(tǒng)平板型集熱器板芯的背面結(jié)構(gòu)圖；圖4是超導(dǎo)平板集熱器板芯的背面結(jié)構(gòu)圖；圖5是超導(dǎo)熱管與換熱管焊接點(diǎn)示意圖；圖中1.真空熱管集熱器，2.排氣閥，3.循環(huán)泵，4.單向閥，5.承壓熱水水箱， 6. PT閥，7.熱水出口管，8.冷水進(jìn)口管，21.平板集熱器，22.排氣閥，23.介質(zhì)管路，24.安 全閥，25.膨脹罐，26.循環(huán)泵，27.單向閥，28.承壓熱水水箱，29.換熱盤管，210. PT閥， 211.熱水出口管，212.冷水進(jìn)口管，31.集熱膜，32.匯流管，33.柵型集熱流道，34.堵頭， 35.工作介質(zhì)流出口，36.工作介質(zhì)流入口，41.集熱膜，42.換熱管，43.超導(dǎo)熱管，44.超導(dǎo) 熱管蒸發(fā)端，45.超導(dǎo)熱管冷凝端，51.凹槽。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對本實(shí)用新型的各實(shí)施方式進(jìn)行說明，本實(shí)用新型的目的和效果 將變得更加明顯。本實(shí)施例的換熱傳導(dǎo)使用超導(dǎo)熱管，超導(dǎo)熱管具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能，是銅傳熱 速度的10000倍以上，單位熱容量大約在200 600W。如圖4所示，板芯上共均勻設(shè) 置了 5(或6)根橫向的超導(dǎo)熱管(43)，超導(dǎo)熱管蒸發(fā) 端(44)與集熱膜(41)焊接，超導(dǎo)熱管冷凝端(45)與豎向的換熱管(42)焊接。通常的板芯是將集熱流道焊接在集熱膜上，引出到集熱板外與外部循環(huán)管路連接 工作。[0025]本實(shí)施例是將金屬超導(dǎo)熱管蒸發(fā)端與集熱膜(41)焊接，金屬超導(dǎo)熱管的冷凝端 (45)與金屬換熱管表面(42)焊接或者壓接起來，換熱管的兩端引出連接到集熱板外部管 路，引出方式也可焊接一段螺絲管并加焊一段波紋管。如圖5所示，本實(shí)施例的具體焊接方式是1、首先按集熱面積計(jì)算所需的熱管根數(shù)和間距，用一根Φ 18 25的金屬管按照 超導(dǎo)熱管冷凝端外徑壓出正交凹槽(51)作為超導(dǎo)熱管的焊接部位。2、換熱管的兩端或各焊接一根波紋管以螺紋方式，作為引出管段以便與集熱板外 部的管路連接。3、將超導(dǎo)熱管冷凝端放在凹槽內(nèi)焊接成換熱管組件，將組件按壓力容器標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 壓力、泄漏試驗(yàn)。4、將試驗(yàn)合格的換熱管組件中的超導(dǎo)熱管蒸發(fā)端與太陽能集熱膜焊接起來，就形 成一塊完整的集熱板芯。通過以上設(shè)計(jì)改進(jìn)新的超導(dǎo)平板型集熱器相比現(xiàn)行的平板型集熱器有如下優(yōu)點(diǎn)。[0032]1)超導(dǎo)熱管的采用不僅減少了銅材使用量，還使得熱交換速度和效率大幅度提 升，提高了集熱板太陽熱能的整體轉(zhuǎn)換效率；2)換熱管表面壓凹槽不開孔與超導(dǎo)熱管焊接，不破壞換熱管的整體性、無泄漏、安
全可靠；3)采用新的超導(dǎo)平板型集熱器制作太陽能熱水工程，系統(tǒng)變得和真空熱管工程系 統(tǒng)一樣簡練。使得工程既具有真空熱管一樣的造價(jià)優(yōu)勢，又具有平板型集熱器與建筑完美 融合的優(yōu)勢。4)使用超導(dǎo)平板板芯開發(fā)出屋頂式、陽臺(tái)式、幕墻式等等系列產(chǎn)品，必將推動(dòng)我國 太陽能光熱應(yīng)用前景的大發(fā)展。
權(quán)利要求一種超導(dǎo)平板型太陽能集熱器板芯，包括集熱膜，其特征是還包括有橫向的超導(dǎo)熱管，超導(dǎo)熱管蒸發(fā)端與集熱膜焊接，超導(dǎo)熱管冷凝端與豎向的換熱管表面焊接，換熱管內(nèi)充有循環(huán)水，換熱管通過引外管路與水箱聯(lián)通。
2.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)平板型太陽能集熱器板芯，其特征是所述換熱管表面上與 超導(dǎo)熱管接觸焊接的部位設(shè)有凹槽，超導(dǎo)熱管冷凝端置入凹槽中與換熱管焊接一體。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超導(dǎo)平板型太陽能集熱器板芯，其超導(dǎo)熱管蒸發(fā)端與集熱膜焊接，超導(dǎo)熱管冷凝端與豎向的換熱管表面焊接，換熱管內(nèi)充有循環(huán)水，換熱管通過引外管路與水箱聯(lián)通，本實(shí)用新型利用超導(dǎo)熱管將集熱膜收集的太陽能熱量由超導(dǎo)熱管傳遞到換熱管，循環(huán)水在換熱管內(nèi)直接加熱儲(chǔ)存到水箱。本實(shí)用新型提高了換熱效率、簡化系統(tǒng)流程、減少系統(tǒng)用料、降低系統(tǒng)造價(jià)、提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
文檔編號F24J2/32GK201652875SQ201020183118
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者吳俊田 申請人:吳俊田