本發(fā)明涉及平板太陽(yáng)能集熱器，特別是新型集成式平板太陽(yáng)能集熱器板芯及其制作方法。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能熱水器的核心部件是太陽(yáng)能集熱器，太陽(yáng)能聚熱器是吸收太陽(yáng)輻射并將產(chǎn)生的熱能傳遞到傳熱介質(zhì)的裝置，它是一種特殊的熱交換器，聚熱器中的工質(zhì)與遠(yuǎn)距離的太陽(yáng)進(jìn)行熱交換，在加接循環(huán)管道，保溫水箱后，即成為能吸收太陽(yáng)輻射熱，使水溫升高。

傳統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱器的吸熱板為平面結(jié)構(gòu)，為了迎合太陽(yáng)光的照射，通常在安裝使用時(shí)，太陽(yáng)能集熱器的外殼通常為斜向安裝，即與豎直面有一定的夾角，當(dāng)安裝在陽(yáng)臺(tái)或窗臺(tái)外側(cè)時(shí)，需要先安裝一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)支架，來(lái)固定太陽(yáng)能集熱器，在長(zhǎng)期的日曬雨淋作用下，鋼結(jié)構(gòu)支架生銹，存在較大的安全隱患。為了改變這種狀況，有公司或個(gè)人進(jìn)行改進(jìn)，于是出現(xiàn)了平板太陽(yáng)能集熱器，由吸熱板芯、殼體、透明蓋板、保溫材料及有關(guān)零部件組成。但現(xiàn)有的平板太陽(yáng)能集熱器存在吸熱效率低和生產(chǎn)成本高的缺陷，這使得平板太陽(yáng)能集熱器的普及遇到瓶頸。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺?01510328416.0，涉及集成式平板太陽(yáng)能集熱器板芯，包括面板和背板，面板包括固定面A和多個(gè)依次連接的吸熱單元面，每個(gè)吸熱單元面由斜面A和斜面B組成；背板與面板的鋸齒波谷一側(cè)壓制成一體，背板與每個(gè)吸熱單元面形成冷媒吸熱通道；冷媒進(jìn)口槽與固定面A形成冷媒進(jìn)口通道，冷媒出口槽與固定面A形成冷媒出口通道，冷媒進(jìn)口通道、冷媒吸熱通道和冷媒出口通道依次連通，冷媒進(jìn)口通道和冷媒出口通道的末端分別連接有接頭。這種設(shè)置具有熱吸收效率高、生產(chǎn)成本低和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。但在長(zhǎng)期使用過程中、搬運(yùn)過程中或安裝過程中，冷媒吸熱通道、冷媒進(jìn)口通道和冷媒出口通道易出現(xiàn)裂紋，冷媒發(fā)生泄漏，密封效果不要，影響集熱和使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供制作成本低、密封性能好、使用壽命長(zhǎng)、適應(yīng)不同緯度環(huán)境的新型集成式平板太陽(yáng)能集熱器板芯及其制作方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：新型集成式平板太陽(yáng)能集熱器板芯，包括面板A、面板B和背板，面板B后側(cè)設(shè)置有隔熱層，隔熱層通過背板固定，面板A與面板B的橫截面均呈鋸齒形，且面板A和面板B之間形成鋸齒形空腔，所述的鋸齒形空腔中設(shè)置有高分子材料層A和高分子材料層B，高分子材料層A和高分子材料層B的中部位置均開有與鋸齒形空腔相適配的鋸齒形槽，高分子材料層A和高分子材料B上沿鋸齒形槽四周還開有半圓槽，高分子材料層A和高分子材料層B相對(duì)熱熔貼合，高分子材料層A的鋸齒形槽和高分子材料層B的鋸齒形槽形成冷媒吸熱通道，高分子材料層A的半圓槽和高分子材料層B的半圓槽形成冷媒進(jìn)口通道和冷媒出口通道，冷媒進(jìn)口通道與冷媒吸熱通道一端連接，冷媒出口通道與冷媒吸熱通道的另一端連接，冷媒進(jìn)口通道和冷媒出口通道的端口設(shè)有高分子材料管，高分子材料管上套有硅膠管，硅膠管套在銅管上。

所述的高分子材料層A貼緊面板A設(shè)置，高分子材料層B貼緊面板B設(shè)置。

所述的冷媒吸熱通道的橫截面為鋸齒形，包括斜面A、斜面B、斜面C和斜面D，斜面A與斜面B處于同一側(cè)，斜面C與斜面D處于同一側(cè)，斜面A與豎直面的夾角在10°～60°之間，斜面B與豎直面的夾角在60°～90°之間。

所述的冷媒吸熱通道相互之間被高分子材料層A和高分子材料層B熱熔后隔離。

新型集成式平板太陽(yáng)能集熱器板芯的制作方法，它包括以下步驟：

S1、選取鋁板壓制成具有鋸齒形槽的面板A和面板B且該鋸齒形槽延伸至面板A和面板B的左右兩端，面板A和面板B的橫截面呈鋸齒形；

S2、選取高分子材料澆注而成高分子材料層A和高分子材料層B，高分子材料層A中部位置開有與面板A相適配的鋸齒形槽，高分子材料層B中部位置開有與面板B相適配的鋸齒形槽，在高分子材料層A鋸齒形槽的左右兩側(cè)均設(shè)有冷媒進(jìn)口通道的半圓槽和冷媒出口通道的半圓槽，在高分子材料層B鋸齒形槽的左右兩側(cè)均設(shè)有冷媒進(jìn)口通道的半圓槽和冷媒出口通道的半圓槽；

S3、將高分子材料層A和高分子材料層B對(duì)合熱熔，并使高分子材料層A的鋸齒形槽與高分子材料層B的鋸齒形槽形成冷媒吸熱通道，高分子材料層A的冷媒進(jìn)口通道半圓槽和高分子材料層B的冷媒進(jìn)口通道半圓槽形成冷媒進(jìn)口通道，高分子材料層A的冷媒出口通道半圓槽和高分子材料層B的冷媒出口通道半圓槽形成冷媒出口通道；

S4、將面板A貼緊蓋在高分子材料層A上，將面板B貼緊蓋在高分子材料層B上，并將面板A和面板B夾緊；

S5、在面板B的后側(cè)設(shè)置有隔熱層，隔熱層后側(cè)放置有背板，背板和面板A一起將高分子材料層A、高分子材料層B、面板B和隔熱層夾緊。

S6、在冷媒進(jìn)口通道和冷媒出口通道端口依次接上高分子材料管、硅膠管和銅管。

所述的冷媒進(jìn)口通道和冷媒出口通道端口處的高分子材料管同樣采用熱熔方式連接。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）通過直接在高分子材料層A和高分子材料層B上設(shè)置鋸齒形槽和半圓形槽且均通過注塑成型，高分子材料層A和高分子材料層B貼合后形成冷媒吸熱通道、冷媒進(jìn)口通道和冷媒出口通道，制作成本低；

（2）高分子材料層A和高分子材料層B采用熱熔方法膠合，無(wú)需其他輔助密封件，無(wú)論是在低溫度高溫環(huán)境下或者高緯度低溫環(huán)境下，承受變形能力強(qiáng)，所形成的冷媒吸熱通道、冷媒進(jìn)口通道和冷媒出口通道不會(huì)產(chǎn)生裂紋，使用壽命高；且在搬運(yùn)或安裝過程中，不會(huì)因?yàn)槿藶槭д`掉落而產(chǎn)生裂紋，密封性能好；

（3）面板A和面板B上的鋸齒形槽延伸至面板A和面板B的左右兩端，使得面板A和面板B中鋸齒形槽的鋸齒角度增大，以滿足不同緯度環(huán)境下的太陽(yáng)照射。

附圖說(shuō)明

圖1 為本發(fā)明整體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 圖1中A-A的放大圖；

圖3為冷媒通道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4 為高分子材料層A的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1—面板A，2—面板B，3—背板，4—隔熱層，5—高分子材料層A，6—高分子材料層B，7—冷媒吸熱通道，8—冷媒進(jìn)口通道，9—冷媒出口通道，10—高分子材料管，11—硅膠管，12—銅管，13—斜面A，14—斜面B，15—斜面C，16—斜面D。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述：

如圖1所示，新型集成式平板太陽(yáng)能集熱器板芯，包括面板A1、面板B2和背板3，面板B2后側(cè)設(shè)置有隔熱層4，隔熱層4通過背板3固定，面板A1與面板B2的橫截面均呈鋸齒形，且面板A1和面板B2之間形成鋸齒形空腔，如圖2和圖4所示，所述的鋸齒形空腔中設(shè)置有高分子材料層A5和高分子材料層B6，高分子材料層A5貼緊面板A1設(shè)置，高分子材料層B6貼緊面板B2設(shè)置，高分子材料層A5和高分子材料層B6的中部位置均開有與鋸齒形空腔相適配的鋸齒形槽，高分子材料層A5和高分子材料B6上沿鋸齒形槽四周還開有半圓槽，高分子材料層A6和高分子材料層B5相對(duì)熱熔貼合，高分子材料層A5的鋸齒形槽和高分子材料層B6的鋸齒形槽形成多個(gè)冷媒吸熱通道7，相鄰冷媒吸熱通道7相互之間被高分子材料層A5和高分子材料層B6熱熔后隔離，高分子材料層A5的半圓槽和高分子材料層B6的半圓槽形成冷媒進(jìn)口通道8和冷媒出口通道9。冷媒進(jìn)口通道8與冷媒吸熱通道7一端連接，冷媒出口通道9與冷媒吸熱通道7的另一端連接，冷媒進(jìn)口通道8和冷媒出口通道9的端口設(shè)有高分子材料管10，高分子材料管10上套有硅膠管11，硅膠管11套在銅管12上。

進(jìn)一步地，如圖3所示，所述的冷媒吸熱通道7的橫截面為鋸齒形，包括斜面A13、斜面B14、斜面C15和斜面D16，斜面A13與斜面B14處于同一側(cè)，斜面C15與斜面D16處于同一側(cè)，斜面A13與豎直面的夾角在10°～60°之間，斜面B14與豎直面的夾角在60°～90°之間。

本實(shí)施例中，所述的冷媒吸熱通道7、冷媒進(jìn)口通道8和冷媒出口通道9中均充滿有用于吸熱的冷媒。

工作時(shí)，通太陽(yáng)光垂直照射在面板A1上，面板A1將熱量傳遞給高分子材料層A5，高分子材料層A5將熱量再傳遞給冷媒吸熱通道7中的冷媒，冷媒將熱量吸收后從冷媒出口通道9經(jīng)高分子材料管10、硅膠管11和銅管12流出，進(jìn)行熱交換，熱交換后的冷媒再通過冷媒進(jìn)口通道8流入冷媒吸熱通道7中進(jìn)行再次進(jìn)行吸熱，如此循環(huán)。面板B2的作用是起到固定高分子材料層A5和高分子材料層B6的作用，隔熱層4的作用是防止冷媒的熱能透過面板B2流失。

新型集成式平板太陽(yáng)能集熱器板芯的制作方法，它包括以下步驟：

S1、選取鋁板壓制成具有鋸齒形槽的面板A1和面板B2且該鋸齒形槽延伸至面板A1和面板B2的左右兩端，面板A1和面板B2的橫截面呈鋸齒形，面板A1和面板B2上鋸齒形槽延伸至左右兩端的結(jié)構(gòu)能夠最大化的增大橫截面鋸齒形鋸齒的角度，使其在低緯度環(huán)境時(shí)，太陽(yáng)光同樣能夠垂直地照射在面板A1上，能夠最大面積地吸收太陽(yáng)光所傳遞的太陽(yáng)能；

S2、選取高分子材料澆注而成高分子材料層A5和高分子材料層B6，高分子材料層A5中部位置開有與面板A1相適配的鋸齒形槽，高分子材料層B6中部位置開有與面板B2相適配的鋸齒形槽，在高分子材料層A5鋸齒形槽的左右兩側(cè)均設(shè)有冷媒進(jìn)口通道8的半圓槽和冷媒出口通道9的半圓槽，在高分子材料層B6鋸齒形槽的左右兩側(cè)均設(shè)有冷媒進(jìn)口通道8的半圓槽和冷媒出口通道9的半圓槽，高分子材料層A5和高分子材料層B6的設(shè)置增強(qiáng)集成式平板太陽(yáng)能即熱其板芯的塑性變形能力和防摔能力，不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間照射變形而產(chǎn)生裂紋，不會(huì)在運(yùn)輸或安裝過程中掉落而產(chǎn)生裂紋，密封效果好，且使用壽命長(zhǎng)；

S3、將高分子材料層A5和高分子材料層B6對(duì)合熱熔，并使高分子材料層A5的鋸齒形槽與高分子材料層B6的鋸齒形槽形成冷媒吸熱通道7，高分子材料層A5的冷媒進(jìn)口通道8半圓槽和高分子材料層B6的冷媒進(jìn)口通道8半圓槽形成冷媒進(jìn)口通道8，高分子材料層A5的冷媒出口通道9半圓槽和高分子材料層B6的冷媒出口通道9半圓槽形成冷媒出口通道9，冷媒吸熱通道7、冷媒進(jìn)口通道8和冷媒出口通道9均是通過高分子材料層A5和高分子材料層B6熱熔而成，類似于集成電路集成在高分子材料層A5和高分子材料層B6中，集成化程度高，成型后，便于后續(xù)的安裝，不用考慮安裝時(shí)密封不嚴(yán)的問題；

S4、將面板A1貼緊蓋在高分子材料層A5上，將面板B2貼緊蓋在高分子材料層B6上，并將面板A1和面板B2夾緊；

S5、在面板B2的后側(cè)設(shè)置有隔熱層4，隔熱層4后側(cè)放置有背板3，背板3和面板A1一起將高分子材料層A5、高分子材料層B6、面板B2和隔熱層4夾緊，安裝快捷方便，無(wú)需其他輔助密封件。

S6、在冷媒進(jìn)口通道8和冷媒出口通道9端口采用熱熔的方式連接有高分子材料管10，這種連接方式使得高分子材料管10承受的扭矩大，不會(huì)輕易出現(xiàn)松動(dòng)，連接牢靠，在高分子材料管10上還連接有硅膠管11，硅膠管11套在銅管12上，硅膠管11的塑性好，當(dāng)銅管發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，硅膠管11發(fā)生扭曲，從而傳遞給高分子材料管10的扭矩小，進(jìn)一步的防止高分子材料管10從冷媒進(jìn)口通道8和冷媒出口通道9上脫落。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。