一種新型防凍板式太陽能集熱器的制造方法
【專利摘要】一種新型防凍板式太陽能集熱器，由排成一列的板芯和用于防止板芯的集熱器箱體構(gòu)成，所述的板芯由吸熱翅片和與其緊密結(jié)合的導(dǎo)熱管組成，其特征在于：所述的導(dǎo)熱管的兩端均需密封，其中裝有防凍熱媒，且導(dǎo)熱管至少一端伸出翅片外形成傳熱頭，所述的導(dǎo)熱頭上設(shè)置有套裝有導(dǎo)熱套管，導(dǎo)熱套管上設(shè)置有與板芯數(shù)量相同的熱交換孔，上述的導(dǎo)熱套管兩端直接連接集熱系統(tǒng)的冷水管路中。本實(shí)用新型可以提供一種具有良好耐低溫性能，可以在北方地區(qū)廣泛使用的新型太陽能集熱器，該集熱器可以利用現(xiàn)有的集熱器產(chǎn)品，進(jìn)行小幅改動(dòng)即可成為具有耐低溫能力的新型耐低溫集熱器。
【專利說明】一種新型防凍板式太陽能集熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽能集熱器領(lǐng)域，尤其是涉及一種間接加熱的新型板式太陽能集熱器，該集熱器具有良好的耐低溫性能。
【背景技術(shù)】
[0002]平板式太陽能熱水器是專門為高層、小高層住宅配套設(shè)計(jì)開發(fā)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的太陽能熱水器由于先天不足無法實(shí)現(xiàn)與建筑及環(huán)境完美結(jié)合的遺憾，這一開發(fā)真正體現(xiàn)了太陽能與建筑及環(huán)境一體化的完美結(jié)合。該產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn):可以與建筑一體化，且與建筑物完美結(jié)合。集熱器與水箱相互分離，集熱器可靈活安裝在屋頂、天窗、陽臺或墻壁上，不受位置限制，達(dá)到與建筑的完美結(jié)合?？梢苑奖愕膶?shí)現(xiàn)光電自動(dòng)互補(bǔ)，雙重享受。輔助電加熱，光電自動(dòng)轉(zhuǎn)換，24小時(shí)供應(yīng)熱水，太陽能熱水器和電熱水器的雙重享受。但是常見的平板式太陽能集熱器基本上都不具備抗凍性，因此其推廣和使用領(lǐng)域，基本都局限在我國的江南地區(qū)，這種問題的存在使具有諸多優(yōu)點(diǎn)的平板式太陽能集熱器，無法在北方得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)這種現(xiàn)象的存在也是我國北方地區(qū)，只能選擇的使用真空管太陽能集熱器。上述的問題在行業(yè)中長期存在，但是至今沒有一個(gè)非常有效的解決辦法，。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種具有良好耐低溫性能，可以在北方地區(qū)廣泛使用的新型太陽能集熱器，該集熱器可以利用現(xiàn)有的集熱器產(chǎn)品，進(jìn)行小幅改動(dòng)即可成為具有耐低溫能力的新型耐低溫集熱器。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種新型防凍板式太陽能集熱器，由排成一列的板芯和用于防止板芯的集熱器箱體構(gòu)成，所述的板芯由吸熱翅片和與其緊密結(jié)合的導(dǎo)熱管組成，其特征在于:所述的導(dǎo)熱管的兩端均需密封，其中裝有防凍熱媒，且導(dǎo)熱管至少一端伸出翅片外形成傳熱頭，所述的導(dǎo)熱頭上設(shè)置有套裝有導(dǎo)熱套管，導(dǎo)熱套管上設(shè)置有與板芯數(shù)量相同的熱交換孔，上述的導(dǎo)熱套管兩端直接連接集熱系統(tǒng)的冷水管路中。
[0005]所述的導(dǎo)熱管套為一直徑較大的管狀，其上開孔并內(nèi)嵌入截面與導(dǎo)熱頭截面相配合的內(nèi)管形成所述的熱交換孔，所述的熱交換孔與導(dǎo)熱管套之間焊接固定。
[0006]所述的導(dǎo)熱頭和熱交換孔之間填充有導(dǎo)熱硅膠。
[0007]所述的傳熱頭的直徑大于導(dǎo)熱管的直徑。
[0008]所述的導(dǎo)熱頭的截面呈圓形。
[0009]所述的導(dǎo)熱頭的截面呈齒輪狀。
[0010]所述的導(dǎo)熱頭外壁設(shè)置有散熱片。
[0011]所述的散熱片呈放射狀設(shè)置。
[0012]所述的防凍熱媒為防凍劑。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型通過采用在導(dǎo)熱管填充防凍熱媒的方式，首先使板芯具備了防凍的性能，然后配合采用特殊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱套管，巧妙的將板芯收集到的熱量，用于加熱集熱系統(tǒng)中的冷水，通過采用上述的技術(shù)改進(jìn)，使得本實(shí)用新型的集熱器具備了防凍的功能，徹底克服了板式太陽能集熱器無法在北方使用的技術(shù)難題，同時(shí)該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是盡可能的利用了現(xiàn)有的設(shè)備和產(chǎn)品，無論從設(shè)備還是產(chǎn)品方面都進(jìn)行了完美的銜接，例如:板芯部分的區(qū)別與現(xiàn)有板芯的區(qū)別僅僅是將現(xiàn)有產(chǎn)品填充防凍熱媒之后進(jìn)行密封即可，而在集熱系統(tǒng)方面則通過采用特殊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱套管接入現(xiàn)有的集熱系統(tǒng)中即可。由此本實(shí)用新型以很低的生產(chǎn)成本，充分利用現(xiàn)有產(chǎn)品和設(shè)備的前提下，解決了長期困擾太陽能行業(yè)中的防凍問題。
[0014]總之，本實(shí)用新型通過采用上述的一系列技術(shù)改進(jìn)，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，可以直接利用現(xiàn)有的設(shè)備和產(chǎn)品進(jìn)行改裝的新型太陽能集熱器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的導(dǎo)熱套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型導(dǎo)熱頭與導(dǎo)熱管套部分的立體局部示意圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型的板芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型的導(dǎo)熱頭結(jié)構(gòu)的截面圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型另外一種導(dǎo)熱頭結(jié)構(gòu)的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。如圖1所示，主要一種新型防凍板式太陽能集熱器，由排成一列的板芯和用于防止板芯的集熱器箱體構(gòu)成，所述的板芯由吸熱翅片I和與其緊密結(jié)合的導(dǎo)熱管3組成，上述的部分與傳統(tǒng)集熱器基本相同。本實(shí)用新型的主要技術(shù)改進(jìn)在于:如圖4-6所示，所述的導(dǎo)熱管2的兩端均需密封，其中裝有防凍熱媒，且導(dǎo)熱管2至少一端伸出翅片外形成傳熱頭3，從上述的部分可知，本實(shí)用新型中的集熱器板芯其中填充防凍熱媒，并在板芯中獨(dú)立循環(huán)，將收集到的熱量通過導(dǎo)熱頭3傳動(dòng)出去。如圖2和圖3所示，所述的導(dǎo)熱頭3上設(shè)置有套裝有導(dǎo)熱套管5，導(dǎo)熱套管5上設(shè)置有與板芯數(shù)量相同的熱交換孔6，熱交換孔6與導(dǎo)熱頭3之間盡可能的緊密配合，以提高熱傳導(dǎo)的效率，另外為了進(jìn)一步提高熱傳導(dǎo)的效果，上述的熱交換孔6與導(dǎo)熱頭3之間填充導(dǎo)熱膠，例如:導(dǎo)熱硅膠等。上述的導(dǎo)熱套管5兩端直接連接集熱系統(tǒng)的冷水管路中。通過上述的描述可知，導(dǎo)熱套管5實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)熱交換的關(guān)鍵部件，只要將導(dǎo)熱套管5兩端預(yù)留的短管連接到太陽能集熱器系統(tǒng)的冷水管路中即可。實(shí)際工作的過程為當(dāng)板芯收集到太陽能之后，防凍熱媒受熱上升到導(dǎo)熱頭3，或者成為蒸汽狀態(tài)上升到導(dǎo)熱頭3，這里需要說明的是上述的集熱器安裝時(shí)一定要保證導(dǎo)熱頭3位于最上方位置。這時(shí)導(dǎo)熱頭3將熱量傳導(dǎo)給熱交換孔6，由于熱交換孔6的外壁位于導(dǎo)熱套管5內(nèi)部，冷水在流過導(dǎo)熱套管5的時(shí)候就會(huì)被加熱，從而完成熱交換過程。
[0022]如圖3所示，下面結(jié)合詳細(xì)描述一下本實(shí)用新型的關(guān)鍵部件導(dǎo)熱套管5的結(jié)構(gòu)，所述的導(dǎo)熱套管5為一直徑較大的管狀，導(dǎo)熱套管5的截面形狀沒有過多限制，無論是圓形、橢圓形還是方形都可以。其上開孔并內(nèi)嵌入截面與導(dǎo)熱頭3截面相配合的內(nèi)管形成所述的熱交換孔6，熱交換孔6盡可能與導(dǎo)熱頭3緊密配合，所述的熱交換孔6與導(dǎo)熱套管5之間焊接固定，而構(gòu)成熱交換孔6的內(nèi)嵌短管，在焊接過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)密封。因此構(gòu)成了一個(gè)異形的熱交換部件。
[0023]本實(shí)用新型是一種專門針對現(xiàn)有的板式集熱器，不具備防凍功能而設(shè)計(jì)的。即核心部位主要是通過耐低溫板芯來實(shí)現(xiàn)的，如圖4所示，由導(dǎo)熱管2和與其壓合在一起的吸熱翅片I組成，這部分傳統(tǒng)的板式集熱器結(jié)構(gòu)相同，需要保證吸熱翅片I與導(dǎo)熱管2之間的結(jié)合緊密，以保證二者之間良好的導(dǎo)熱性。本實(shí)用新型中所述的導(dǎo)熱管2的兩端均需密封，且導(dǎo)熱管2中裝有防凍熱媒液體，本實(shí)用新型的與傳統(tǒng)集熱器最大的區(qū)別也在于此，其中的熱媒可以采用防凍劑，由于防凍劑的種類較多，在此不作詳細(xì)說明。本實(shí)用新型的導(dǎo)熱管2至少一端伸出翅片外形成傳熱頭3。導(dǎo)熱頭3可以與水箱中的加熱管路接觸并固定，通過熱傳導(dǎo)3將熱量傳導(dǎo)至水箱中的水中。
[0024]為了提高本實(shí)用新型的導(dǎo)熱性能，所述的傳熱頭3的直徑大于導(dǎo)熱管2的直徑。這樣可以使上述的導(dǎo)熱頭3在與水箱中的管路進(jìn)行加熱時(shí)，相互之間的接觸面積更大，以提高二者之間的導(dǎo)熱效率?？紤]過度的加大加熱頭3的尺寸，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備體積過大，使用和安裝都會(huì)存在一定困難。如圖5所示，因此將所述的導(dǎo)熱頭3的截面設(shè)計(jì)成齒輪狀。這樣配合使用與其形狀相配合的金屬部件，就可以大幅度的增加二者之間的導(dǎo)熱表面積，進(jìn)一步提高熱效率。如圖6所示，另外本實(shí)用新型還可以在導(dǎo)熱頭3外壁設(shè)置有散熱片4。同樣配合一個(gè)形狀與導(dǎo)熱頭3相配合的金屬部件，該金屬部件與水箱管理連接，這樣同樣可以起到提高熱效率的作用。至于散熱片4的形狀一般片呈放射狀設(shè)置。主要是考慮采用相對規(guī)則的散熱片形狀，可以降低生產(chǎn)加工的成本，當(dāng)然是用其他形狀的散熱片同樣可以。雖然上述的兩種導(dǎo)熱頭形狀可以更好的提高導(dǎo)熱效率，當(dāng)時(shí)由于上述的異形導(dǎo)熱頭及與其配合的熱交換孔，制作難度較大。因此在實(shí)際使用的過程中，同樣可以采用截面形狀為圓形的導(dǎo)熱頭，這樣雖然可以導(dǎo)熱效率略有降低，但是其制作成本則會(huì)大幅的降低。
[0025]以上所描述的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，上述具體實(shí)施例不是對本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型防凍板式太陽能集熱器，由排成一列的板芯和用于防止板芯的集熱器箱體構(gòu)成，所述的板芯由吸熱翅片和與其緊密結(jié)合的導(dǎo)熱管組成，其特征在于:所述的導(dǎo)熱管的兩端均需密封，其中裝有防凍熱媒，且導(dǎo)熱管至少一端伸出翅片外形成傳熱頭，所述的導(dǎo)熱頭上設(shè)置有套裝有導(dǎo)熱套管，導(dǎo)熱套管上設(shè)置有與板芯數(shù)量相同的熱交換孔，上述的導(dǎo)熱套管兩端直接連接集熱系統(tǒng)的冷水管路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防凍板式太陽能集熱器，其特征在于:所述的導(dǎo)熱管套為一直徑較大的管狀，其上開孔并內(nèi)嵌入截面與導(dǎo)熱頭截面相配合的內(nèi)管形成所述的熱交換孔，所述的熱交換孔與導(dǎo)熱管套之間焊接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防凍板式太陽能集熱器，其特征在于:所述的導(dǎo)熱頭和熱交換孔之間填充有導(dǎo)熱硅膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防凍板式太陽能集熱器，其特征在于:所述的傳熱頭的直徑大于導(dǎo)熱管的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防凍板式太陽能集熱器，其特征在于:所述的導(dǎo)熱頭的截面呈圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防凍板式太陽能集熱器，其特征在于:所述的導(dǎo)熱頭的截面呈齒輪狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防凍板式太陽能集熱器，其特征在于:所述的導(dǎo)熱頭外壁設(shè)置有散熱片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型防凍板式太陽能集熱器，其特征在于:所述的散熱片呈放射狀設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型防凍板式太陽能集熱器，其特征在于:所述的防凍熱媒為防凍劑。
【文檔編號】F24J2/26GK203810765SQ201320786786
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】譚忠華, 賴來建 申請人:深圳市鵬桑普太陽能股份有限公司