專利名稱：一種太陽能平板集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于換熱元件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種太陽能平板集熱器。
背景技術(shù)：
太陽能熱水器充分利用太陽能資源，把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器是由集熱管、儲(chǔ)水箱及相關(guān)附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠集熱板。集熱板受陽光照射面溫度高，集熱板背陽面溫度低，在集熱板內(nèi)的水便產(chǎn)生溫差反應(yīng)，利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達(dá)到加熱水的目的。傳統(tǒng)的太陽能熱水器為敞開式并安裝在房頂上，或者懸掛在陽臺(tái)或外墻上，一旦遇到天氣變化，往往會(huì)使熱水器受到意想不到的損壞。比如下雨時(shí)往往會(huì)夾帶大量冰雹，當(dāng)冰雹超過一定重量時(shí)，將會(huì)把集熱板上的集熱管打碎，這樣就影響了熱水器的功效，如果集熱管被打碎多根，熱水器就起不到熱能的轉(zhuǎn)換作用，降低了熱水器的使用壽命。而且熱水器安裝在房頂，人們很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)集熱管被打碎，因此在使用時(shí)，就會(huì)給用戶帶來許多煩惱和不必要的麻煩。為此，人們經(jīng)過長期的探索，提出了各種各樣的解決方案，有些還申請了專利。 例如，中國專利公開了一種真空玻璃管太陽能集熱板透光保護(hù)裝置[授權(quán)公告號(hào)為CN 2514272Y]，它由安裝有帶支架、熱水過流管的鍍膜真空玻璃管的太陽能集熱板與保護(hù)機(jī)構(gòu)連接所組成，而保護(hù)機(jī)構(gòu)由太陽能集熱板框架上的連接件與透光保護(hù)罩可拆裝連接成一體構(gòu)成，只要松開或擰緊螺釘，就可打開透光保護(hù)罩，便于維修和調(diào)換零件。雖然上述保護(hù)裝置能起到防止集熱管被打碎的目的，但陽光穿過該保護(hù)罩時(shí)，由于保護(hù)罩的作用使直接到達(dá)集熱板上的陽關(guān)強(qiáng)度減弱，使集熱板不能充分吸收太陽能。若在陽光不充足的天氣使用這種保護(hù)罩，根本起不到利用太陽能對水進(jìn)行加熱的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了一種集熱效率高的太陽能平板集熱器。本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種太陽能平板集熱器，包括一個(gè)底座，該底座具有一沿橫向展開的凹腔，所述的凹腔的表面設(shè)有一隔熱層，在隔熱層上所述凹腔的底面處設(shè)有若干呈管狀的熱交換管，其特征在于，所述的底座上連接有將凹腔端口處罩住的透光玻璃板，所述的透光玻璃板表面具有若干均布的呈凸起狀的聚光件，且聚光件聚集的光束能照射至上述的熱交換管處。當(dāng)太陽光照射到平板集熱器的透光玻璃板上時(shí)，透光玻璃板上的聚光件將太陽光聚集后直接照射到熱交換管上，使熱交換管吸熱，通過聚光件，可使得熱交換管受到強(qiáng)光束的照射，熱交換管就能得到更多的熱量。本太陽能平板集熱器中，底座與透光玻璃形成的凹腔，對熱交換管具有保護(hù)作用，避免熱交換管受到撞擊而損壞。由于透光玻璃板是透明的，所以一部分陽光可以直接穿過透光玻璃，照射到熱交換管上。本太陽能平板集熱器在陽光較為微弱的環(huán)境下，熱交換管也能吸收足夠的熱量供人們使用，其吸熱效果好，使用范圍廣泛。在上述的太陽能平板集熱器中，所述熱交換管包括兩根平行排列的管體一和若干根與管體一垂直的管體二，管體二沿管體一軸向均布且管體二的兩端分別連接在兩根管體一上，所述的每根管體一投影于透光玻璃板的位置均具有若干聚光件。管體一和管體二編織呈一個(gè)網(wǎng)狀，這樣可增大太陽光照射的面積，以便更多的太陽光能照射到，而且管體一和管體二連通，在管體一和管體二內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)均勻混合。在上述的太陽能平板集熱器中，所述每根管體二投影于透光玻璃板的位置均具有若干聚光件。這樣設(shè)置，使管體二也能很好的吸收熱量，提高本太陽能平板集熱器的吸熱效率。在上述的太陽能平板集熱器中，所述的聚光件由至少兩個(gè)呈圓盤狀的聚光部一和聚光部二組成，聚光部一外徑大于聚光部二外徑，聚光部一凸出于透光玻璃板，聚光部二凸出于聚光部■~- ο當(dāng)太陽光照射到該聚光件上時(shí)，聚光部二將陽光聚集到聚光部一上，然后由聚光部一將太陽光聚集到熱交換管上，這樣設(shè)置的聚光效果更好。在上述的太陽能平板集熱器中，所述的聚光件由呈圓盤狀的聚光部一、聚光部二和聚光部三組成，聚光部一的外徑大于聚光部二外徑，聚光部二外徑大于聚光部三外徑，聚光部一凸出于透光玻璃板，聚光部二凸出于聚光部二，聚光部三凸出與聚光部二。相對于具有兩個(gè)聚光部的聚光件其聚光效果更好，而且結(jié)構(gòu)較為簡單，便于制造。在上述的太陽能平板集熱器中，所述的聚光件凸出于透光玻璃板的兩側(cè)。在上述的太陽能平板集熱器中，所述的聚光件對稱的凸出于透光玻璃板的兩側(cè)。在上述的太陽能平板集熱器中，所述隔熱層的材料為泡沫塑料。在上述的太陽能平板集熱器中，所述的隔熱層材料為礦物棉制品。泡沫塑料和礦物質(zhì)棉制品制成的隔熱層具有良好的隔熱性，使得凹腔內(nèi)的溫度不會(huì)很快損失。在上述的太陽能平板集熱器中，所述的隔熱層與透光玻璃之間還具有導(dǎo)熱板，上述的熱交換管連接在導(dǎo)熱板上。該處設(shè)置的導(dǎo)熱板可接收從透光玻璃板上直接照射的陽光，然后再將該熱量傳遞給熱交換管，提高本太陽能平板集熱器的吸熱性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本太陽能平板集熱器由于透光玻璃板上具有聚光件，通過聚光件能將光束積聚在熱交換管上，使得熱交換管得到更多的熱量，增加了它的集熱效果。同時(shí)，在凹腔內(nèi)設(shè)有隔熱層，保證凹腔內(nèi)的熱量不會(huì)散失。它通過透光玻璃板保護(hù)了熱交換管，安全性能較好，使用壽命較長，而且聚光件是設(shè)置在透光玻璃板上的，其結(jié)構(gòu)簡單，吸熱性能好。


圖1是本太陽能平板集熱器的俯視圖。圖2是圖1中A-A處的剖視圖。
圖3是圖2中B處的局部放大圖。圖4是實(shí)施例三中太陽能平板集熱器的局部剖視圖。圖中，1、底座；11、凹腔；2、隔熱層；3、透光玻璃板；41、管體一 ；42、管體二 ；51、聚光部一 ；52、聚光部二 ；53、聚光部三；6、扣條；7、導(dǎo)熱板。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例一如圖1所示，本太陽能平板集熱器，包括一個(gè)底座1，在該底座1的上表面開設(shè)有沿橫向展開的凹腔11，在該凹腔11內(nèi)鋪設(shè)有一層隔熱層2，該隔熱層2位于凹腔11的表面，該隔熱層2可有效防止凹腔11內(nèi)熱量的散失，本實(shí)施例中的隔熱層2采用礦物棉制品制成。 由礦物質(zhì)棉制品制成的隔熱層2具有良好的隔熱性，使得凹腔11內(nèi)的溫度不會(huì)很快損失。如圖2所示，在凹腔11底面位于隔熱層2的上方設(shè)有呈管狀的熱交換管。如圖1 所示，該熱交換管包括兩根平行排列的管體一 41和若干根與管體一 41垂直的管體二 42，本實(shí)施例中管體二 42的數(shù)量為16根，管體二 42沿管體一 41軸向均布且管體二 42的兩端分別連接在兩根管體一 41上，并且管體一 41與管體二 42連通。具體的，如圖1所示，管體一 41和管體二 42編織呈一個(gè)網(wǎng)狀，這樣可增大太陽光照射的面積，以便更多的太陽光能照射到，而且管體一 41和管體二 42連通，在管體一 41和管體二 42內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)均勻混合。如圖2所示，底座1與透光玻璃形成的凹腔11，對熱交換管具有保護(hù)作用，避免熱交換管受到撞擊而損壞。如圖2和3所示，透光玻璃板3的邊緣通過扣條6固定在底座1 上。如圖2所示，在透光玻璃板3表面具有若干均布的呈凸起狀的聚光件，且聚光件聚集的光束能直接照射到熱交換管上。如圖3所示，該聚光件由呈圓盤狀的聚光部一 51、聚光部二 52和聚光部三53組成，聚光部一 51的外徑大于聚光部二 52外徑，聚光部二 52外徑大于聚光部三53外徑，聚光部一 51凸出于透光玻璃板3，聚光部二 52凸出于聚光部一 51， 聚光部三53凸出與聚光部二 52。當(dāng)太陽光照射到該聚光件上時(shí)，聚光部三53能將陽關(guān)聚集到聚光部二 52上，聚光部二 52將陽光聚集到聚光部一 51上，然后由聚光部一 51將太陽光聚集到熱交換管上，這樣設(shè)置的聚光效果更好。如圖2所示，該聚光件凸出于透光玻璃板3的兩側(cè)，且該聚光件對稱的凸出于透光玻璃板3的兩側(cè)。如圖1所示，管體一 41在透光玻璃板3上的投影位置處均勻分布有若干聚光件，管體二 42在透光玻璃板3上的投影位置處也均勻分布有若干聚光件。從本太陽能平板集熱器的俯視圖看，可以看見聚光件是均勻分布在透光玻璃板3上的，能使熱交換管很好的吸收熱量，提高本太陽能平板集熱器的吸熱效率。當(dāng)太陽光照射到平板集熱器的透光玻璃板3上時(shí)，透光玻璃板3上的聚光件將太陽光聚集后直接照射到熱交換管上，使熱交換管吸熱，通過聚光件，可使得熱交換管受到強(qiáng)光束的照射，熱交換管就能得到更多的熱量。由于透光玻璃板3是透明的，所以一部分陽光可以直接穿過透光玻璃，照射到熱交換管上。本太陽能平板集熱器在陽光較為微弱的環(huán)境下，熱交換管也能吸收足夠的熱量供人們使用，其吸熱效果好，使用范圍廣泛。
實(shí)施例二本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理同實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)原理基本相同，不同的地方在于，隔熱層2 的材料為泡沫塑料。實(shí)施例三本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理同實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)原理基本相同，不同的地方在于，在凹腔 11內(nèi)還設(shè)有導(dǎo)熱板7，該導(dǎo)熱板7與熱交換管相連接，如圖4所示，在凹腔11的開口處還設(shè)有透光玻璃板3，該透光玻璃板3將熱交換管和導(dǎo)熱板封閉在凹腔11內(nèi)。該處設(shè)置的導(dǎo)熱板可接收從透光玻璃板3上直接照射的陽光，然后再將該熱量傳遞給熱交換管，提高本太陽能平板集熱器的吸熱性。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了底座1、凹腔11、隔熱層2、透光玻璃板3、管體一 41、管體二 42、聚光部一 51、聚光部二 52、聚光部三53、扣條6等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種太陽能平板集熱器，包括一個(gè)底座(1)，該底座(1)具有一沿橫向展開的凹腔 (11)，所述的凹腔(11)的表面設(shè)有一隔熱層O)，在隔熱層⑵上所述凹腔(11)的底面處設(shè)有若干呈管狀的熱交換管，其特征在于，所述的底座(1)上連接有將凹腔(11)端口處罩住的透光玻璃板(3)，所述的透光玻璃板C3)表面具有若干均布的呈凸起狀的聚光件，且聚光件聚集的光束能照射至上述的熱交換管處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述熱交換管包括兩根平行排列的管體一 Gl)和若干根與管體一 Gl)垂直的管體二(42)，管體二 0 沿管體一 (41)軸向均布且管體二 0 的兩端分別連接在兩根管體一 Gl)上，管體一 Gl)與管體二 0 連通，所述的每根管體一 Gl)投影于透光玻璃板C3)的位置均具有若干聚光件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述每根管體二02) 投影于透光玻璃板(3)的位置均具有若干聚光件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述的聚光件由至少兩個(gè)呈圓盤狀的聚光部一(51)和聚光部二(5 組成，聚光部一(51)外徑大于聚光部二(5 外徑，聚光部一(51)凸出于透光玻璃板(3)，聚光部二(5 凸出于聚光部二 (52)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述的聚光件由呈圓盤狀的聚光部一(51)、聚光部二(5 和聚光部三(5 組成，聚光部一(51)的外徑大于聚光部二(5 外徑，聚光部二(5 外徑大于聚光部三(5 外徑，聚光部一(51)凸出于透光玻璃板(3)，聚光部二(5 凸出于聚光部二(52)，聚光部三(5 凸出與聚光部二(52)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述的聚光件凸出于透光玻璃板(3)的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述的聚光件對稱的凸出于透光玻璃板(3)的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述隔熱層 (2)的材料為泡沫塑料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述的隔熱層 (2)材料為礦物棉制品。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種太陽能平板集熱器，其特征在于，所述的隔熱層( 與透光玻璃之間還具有導(dǎo)熱板，上述的熱交換管連接在導(dǎo)熱板上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能平板集熱器，屬于換熱元件技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的集熱器安全性能差，使用壽命短，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸熱效果差的問題。本太陽能平板集熱器包括一個(gè)底座，該底座具有一沿橫向展開的凹腔，凹腔的表面設(shè)有一隔熱層，在隔熱層上所述凹腔的底面處設(shè)有若干呈管狀的熱交換管，底座上連接有將凹腔端口處罩住的透光玻璃板，透光玻璃板表面具有若干均布的呈凸起狀的聚光件，且聚光件聚集的光束能照射至上述的熱交換管處。本太陽能平板集熱器具有安全性能高，使用壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，吸熱效果好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/51GK102305478SQ20111026493
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者劉至國 申請人:滁州伯恩太陽能科技有限公司