專利名稱：平板太陽能轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能設備領域，特別是涉及一種平板太陽能轉(zhuǎn)換器。
背景技術：
目前市場上的太陽能熱水器的太陽能吸收板Ila與其背面的用于讓工質(zhì)流動的導管12a的連接方式通常是焊接(超聲焊)，如圖I。由于比較小的接觸(焊接)面13a，熱傳導性能也不是很好。如果是用兩種不同的材質(zhì)，在不同的熱脹系數(shù)影響下，很容易脫焊。此外，目前市場上的太陽能熱水器有三種工質(zhì)換熱方式一種是局部相變工質(zhì)換熱，體現(xiàn)為用多根熱管與裝在熱水器上的水箱換熱。其缺點是水箱的位置受到限制。第二種是整體非相變水循環(huán)，靠水泵作強制循環(huán)。其缺點是系統(tǒng)的成本增加，換熱·效率低，水泵需要耗電。第三種是上述兩種的結(jié)合，太陽能收集器用熱管和頂部的水管換熱，水管靠水泵作強制循環(huán)。它不但有第二種的缺點，而且增加了接觸界面，使熱阻增加，另一方面也增加了系統(tǒng)復雜程度，使成本上升。

實用新型內(nèi)容本實用新型所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器主要為了解決熱阻、效率、可靠性、制造成本、耗電、和系統(tǒng)復雜程度等技術問題。為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是提供一種平板太陽能轉(zhuǎn)換器，包括一個或多個太陽能收集器，所述太陽能收集器包括太陽能吸收板和工質(zhì)導管，所述太陽能吸收板包括正面和反面，所述太陽能吸收板的正面有太陽能轉(zhuǎn)換材料，所述太陽能吸收板的反面有環(huán)形卡槽結(jié)構(gòu)，所述工質(zhì)導管卡扣于所述環(huán)形卡槽中，在本實用新型一個較佳實施例中，所述太陽能吸收板正面的轉(zhuǎn)換材料為能將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的太陽能吸收涂層。在本實用新型一個較佳實施例中，所述太陽能吸收板正面的轉(zhuǎn)換材料為能將太陽能同時轉(zhuǎn)換為電能和熱能的光伏電池。在本實用新型一個較佳實施例中，所述太陽能吸收板的正面有若干焊帶槽。 在本實用新型一個較佳實施例中，所述工質(zhì)導管和環(huán)形卡槽之間填充有導熱膏。在本實用新型一個較佳實施例中，所述平板太陽能收集器還包括至少一面透明的密封容器，所述太陽能吸收板以及與之相連的工質(zhì)導管放置在所述密封容器中，且太陽能吸收板的正面朝向所述密封容器的透明面。在本實用新型一個較佳實施例中，所述平板太陽能收集器還包括透明蓋板、邊框和背板，所述太陽能吸收板與透明蓋板用邊框固定并有一定的間隔，在太陽能吸收板的周邊、反面以及與之相連的工質(zhì)導管后面還有隔熱材料以及背板，也是由邊框固定。在本實用新型一個較佳實施例中，所述透明蓋板與太陽能吸收板邊緣之間用帶有吸濕材料的隔條隔開，并且密封，使透明蓋板與太陽能吸收板之間形成一個密封空間。[0015]在本實用新型一個較佳實施例中，所述的密封空間內(nèi)充有隔熱氣體。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的密封空間內(nèi)為真空。在本實用新型一個較佳實施例中，所述平板太陽能轉(zhuǎn)換器還包括相變熱能交換系統(tǒng)，所述相變熱能交換系統(tǒng)還包括熱交換器、氣態(tài)工質(zhì)管道、液態(tài)工質(zhì)管道和旁流管，所述氣態(tài)工質(zhì)管道、液態(tài)工質(zhì)管道與所述太陽能收集器的工質(zhì)導管連通，所述氣態(tài)工質(zhì)管道、所述液態(tài)工質(zhì)管道與所述熱交換器連接，所述旁流管連通氣態(tài)工質(zhì)管道和液態(tài)工質(zhì)管道。本實用新型的有益效果是本實用新型平板太陽能轉(zhuǎn)換器，具有高效、結(jié)構(gòu)簡單、和制造成本低等特點。

圖I是現(xiàn)有技術平板太陽能熱水器的太陽能吸收板和工質(zhì)管道的連接結(jié)構(gòu)示意·圖；圖2是本實用新型平板太陽能轉(zhuǎn)換器一較佳實施例的太陽能吸收板和工質(zhì)管道的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型平板太陽能轉(zhuǎn)換器的太陽能收集器模塊一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型平板太陽能轉(zhuǎn)換器的太陽能收集器模塊另一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型平板太陽能轉(zhuǎn)換器另一較佳實施例的太陽能吸收板和工質(zhì)管道的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型平板太陽能轉(zhuǎn)換器的熱交換回路示意圖；圖7是圖6所示平板太陽能轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖2和圖3，一種平板太陽能轉(zhuǎn)換器，包括太陽能收集器模塊，所述太陽能收集器模塊包括太陽能吸收板Ilb和工質(zhì)導管12b，所述太陽能吸收板Ilb包括正面Illb和112b反面，太陽能吸收板Ilb的正面Illb有太陽能轉(zhuǎn)換材料，所述太陽能轉(zhuǎn)換材料可以為能將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的吸收涂層，也可為能將太陽能同時轉(zhuǎn)換為電能和熱能的光伏電池，所述太陽能吸收板的反面112b有環(huán)形卡槽結(jié)構(gòu)113b，所述工質(zhì)導管12b卡扣于所述環(huán)形卡槽113b中，所述工質(zhì)導管12b和環(huán)形卡槽113b之間填充有導熱膏13b。如圖3所示的太陽能收集器模塊，還包括透明蓋板20c和盒形容器30c，所述太陽能吸收板IOc和工質(zhì)導管一起放置在所述盒形容器30c中，且太陽能吸收板的正面位于所述盒形容器30c的開口方向，所述透明蓋板20c將所述盒形容器30c蓋住并密封，在所述透明蓋板20c和盒形容器30c形成的密封空間中填充有隔熱氣體。所述隔熱氣體為如氬氣、氪氣之類的墮性氣體。所述盒形容器30c也可裝有隔熱材料。與太陽能吸收板相結(jié)合的多個工質(zhì)導管的兩端與連接外部的更粗的工質(zhì)導管相連(優(yōu)選為焊接)，這兩根較粗的工質(zhì)導管與外部的儲熱水箱內(nèi)的熱交換器相連。如圖4所示的太陽能收集器模塊，包括太陽能吸收板Ilf、工質(zhì)導管(未標識)、透明蓋板20f、邊框31f、背板32f、隔熱材料33f和隔條34f，所述太陽能吸收板Ilf與透明蓋板20f用邊框31f固定，所述太陽能吸收板Ilf與透明蓋板20f之間并有一定的間隔，在太陽能吸收板Ilf反面以及與之相連的工質(zhì)導管后面還有隔熱材料33f以及背板32f，也是由邊框31f固定。本實施例中的邊框31f有若干卡槽，卡槽內(nèi)也有隔熱材料(未標識)，所述太陽能吸收板Hf、透明蓋板20f、背板32f和隔熱材料33f都可以通過卡扣在所述卡槽中的方式進行固定。所述透明蓋板20f與太陽能吸收板Ilf邊緣之間用帶有吸濕材料的隔條34f隔開，并且密封，使透明蓋板20f與太陽能吸收板Ilf之間形成一個密封空間。在所述密封空間中呈真空狀態(tài)或填充有隔熱氣體。一種能同時發(fā)電和提供熱水的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，或可稱太陽能發(fā)電熱水器，包括太陽能收集器模塊，所述太陽能收集器模塊包括太陽能吸收板lid、太陽能電池14d和工 質(zhì)導管12d。如圖5所示，所述太陽能電池14d安裝于所述太陽能吸收板Ild的正面。優(yōu)選地，所述太陽能吸收板Ild的正面合適位置有若干焊帶槽114d，專為連接太陽能電池。太陽能發(fā)電熱水器之太陽能收集器也可以組裝成圖3或圖4的結(jié)構(gòu)。該平板太陽能發(fā)電熱水器能將太陽能同時轉(zhuǎn)換為電能和熱能。如圖6和圖7所示，一種平板太陽能轉(zhuǎn)換器還包括相變熱能交換系統(tǒng)，包括一個或多個太陽能收集器IOe內(nèi)的工質(zhì)導管12e、儲熱水箱50e (內(nèi)有熱交換器)、氣態(tài)工質(zhì)管道41e、液態(tài)工質(zhì)管道42e和旁流管43e，所述氣態(tài)工質(zhì)管道41e、液態(tài)工質(zhì)管道42e與所述太陽能收集器IOe內(nèi)的工質(zhì)導管12e連通，所述氣態(tài)工質(zhì)管道41e、所述液態(tài)工質(zhì)管道42e與所述儲熱水箱50e內(nèi)的熱交換器連接，所述旁流管43e連通所述氣態(tài)工質(zhì)管道41e和液態(tài)工質(zhì)管道42e。所述氣態(tài)工質(zhì)管道41e位于所述液態(tài)工質(zhì)管道42e的上方。本實用新型平板太陽能轉(zhuǎn)換器的相變熱能交換系統(tǒng)，采用的是整體系統(tǒng)相變工質(zhì)換熱，或稱為回路熱管的工作原理。即一個或多個太陽能收集器模塊、連接管道、儲熱水箱內(nèi)的熱交換器相通且用同一工質(zhì)。該工質(zhì)在太陽能收集器內(nèi)的工質(zhì)管中蒸發(fā)吸熱，變成蒸汽通過連接管道在熱交換器的盤管中凝結(jié)為液體并放熱。這種換熱方式具有熱導量大，熱阻小，且無需外來動力等特點。如圖6所示，工質(zhì)在太陽能收集器IOe內(nèi)的工質(zhì)導管12e內(nèi)蒸發(fā)并吸熱。工質(zhì)氣體向上移動，并攜帶了一部分液體通往氣態(tài)工質(zhì)管道。通往氣態(tài)工質(zhì)管道的液體在重力的影響下通過旁流管43e流回到太陽能收集器IOe的工質(zhì)管道下部以保證氣態(tài)工質(zhì)管道41e的暢通。此氣態(tài)工質(zhì)管道41e通常連接多個太陽能收集器，將工質(zhì)氣體一并送到在儲熱水箱(圖7的50e)內(nèi)的熱交換器中。氣態(tài)工質(zhì)在熱交換器內(nèi)冷凝放熱，成為液體，通過液態(tài)工質(zhì)管道42e流回到太陽能收集器IOe內(nèi)的工質(zhì)導管12e，完成一個循環(huán)熱能交換過程，達到熱能輸出的目的。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種平板太陽能轉(zhuǎn)換器，包括一個或多個太陽能收集器模塊，所述太陽能收集器模塊包括太陽能吸收板和工質(zhì)導管，其特征在于，所述太陽能吸收板包括正面和反面，所述太陽能吸收板的正面有太陽能轉(zhuǎn)換材料，所述太陽能吸收板的反面有環(huán)形卡槽結(jié)構(gòu)，所述工質(zhì)導管卡扣于所述環(huán)形卡槽中。
2.根據(jù)權利要求I所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述太陽能吸收板正面的轉(zhuǎn)換材料為能將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的太陽能吸收涂層。
3.根據(jù)權利要求I所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述太陽能吸收板正面的轉(zhuǎn)換材料為能將太陽能同時轉(zhuǎn)換為電能和熱能的光伏電池。
4.根據(jù)權利要求3所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述太陽能吸收板的正面有若干焊帶槽。
5.根據(jù)權利要求I所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述工質(zhì)導管和環(huán)形卡槽之間填充有導熱膏。
6.根據(jù)權利要求I所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述太陽能收集器模塊還包括至少一面透明的密封容器，所述太陽能吸收板以及與之相連的工質(zhì)導管放置在所述密封容器中，且太陽能吸收板的正面朝向所述密封容器的透明面。
7.根據(jù)權利要求I所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述太陽能收集器模塊還包括透明蓋板、邊框和背板，所述太陽能吸收板與透明蓋板用邊框固定并有一定的間隔，在太陽能吸收板周邊、反面以及與之相連的工質(zhì)導管后面還有隔熱材料以及背板，也是由邊框固定。
8.根據(jù)權利要求7所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述透明蓋板與太陽能吸收板邊緣之間用帶有吸濕材料的隔條隔開，并且密封，使透明蓋板與太陽能吸收板之間形成一個密封空間。
9.根據(jù)權利要求6和權利要求8之一所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的密封空間內(nèi)充有隔熱氣體。
10.根據(jù)權利要求6和權利要求8之一所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的密封空間內(nèi)為真空。
11.根據(jù)權利要求I所述的平板太陽能轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述平板太陽能轉(zhuǎn)換器還包括相變熱能交換系統(tǒng)，所述相變熱能交換系統(tǒng)還包括熱交換器、氣態(tài)工質(zhì)管道、液態(tài)工質(zhì)管道和旁流管，所述氣態(tài)工質(zhì)管道、液態(tài)工質(zhì)管道與所述太陽能收集器的工質(zhì)導管連通，所述氣態(tài)工質(zhì)管道、所述液態(tài)工質(zhì)管道與所述熱交換器連接，所述旁流管連通氣態(tài)工質(zhì)管道和液態(tài)工質(zhì)管道。
專利摘要本實用新型公開了一種平板太陽能轉(zhuǎn)換器，包括太陽能收集器模塊，所述太陽能收集器模塊包括太陽能吸收板和工質(zhì)導管，所述太陽能吸收板包括正面和反面，所述太陽能吸收板的正面有太陽能吸收涂層，用于將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，或安裝太陽能光伏電池，將太陽能同時轉(zhuǎn)換為電能和熱能，所述太陽能吸收板的反面有環(huán)形卡槽結(jié)構(gòu)，所述工質(zhì)導管卡扣于所述環(huán)形卡槽中，所述工質(zhì)導管和環(huán)形卡槽之間填充有導熱膏。本實用新型平板太陽能轉(zhuǎn)換器還包括相變熱能交換系統(tǒng)，具有高效、結(jié)構(gòu)簡單、和制造成本低的特點。
文檔編號F24J2/05GK202792595SQ20122041299
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權日2012年8月21日
發(fā)明者龐怡 申請人:龐怡