一種太陽能集熱器高效一體化板芯的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能熱利用領域，特別是涉及太陽熱能的收集和傳輸，以及太陽能集熱器板芯的結構設計和制造，通過科學的結構設計、介質導向實現(xiàn)太陽熱能收集和傳輸?shù)囊惑w化。
【背景技術】
[0002]太陽能集熱器分為兩種，一種是真空玻璃管集熱器，另一種是平板太陽能集熱器。
[0003]真空玻璃管集熱器是利用真空玻璃管對太陽光源自然跟蹤的特點，再加上反光板的反射原理，是玻璃管四面受光面面?zhèn)樀剑瑢⑽盏奶栞椛滢D換成熱能，利用冷水比重大、熱水比重小的特點，在真空管內形成冷水自上而下，熱水自下而上的自然循環(huán)，使整個水的溫度逐步升高，達到一定溫度。但是，由于玻璃管自身的特點，管子易炸裂，且由于真空管南北傾斜擺放，易結垢污染水源、管中熱水無法全部取出，致使熱水利用率降低，同時，真空玻璃管集熱器管口多，不能承壓，且密封容易不嚴密，經(jīng)常出現(xiàn)漏水故障，抗凍能力差。真空玻璃管集熱器的缺點及其原因:1、由于玻璃管自身抗壓能力低的原因導致易爆管，且一處炸裂將導致整個系統(tǒng)的癱瘓；2、基于玻璃管太陽能自然對流的特性導致管底易結垢污染水源，同時管中的熱水無法全部取出，導致熱水利用率降低；3、管口多，系統(tǒng)承壓能力非常低，同時密封性能差，發(fā)生漏水的頻率高；4、由于真空管的抗壓能力差，以及其結構特性使其很難實現(xiàn)建筑一體化。
[0004]平板太陽能集熱器是一種吸收太陽輻射能量并向工質傳遞熱量的裝置，陽光透過透明蓋板照射到表面涂有吸收層的吸熱體上，其中大部分太陽輻射能為吸收體所吸收，轉變?yōu)闊崮?，并傳向流體通道中的工質。這樣，從集熱器底部入口的冷工質，在流體通道中被太陽能所加熱，溫度逐漸升高，加熱后的熱工質，帶著有用的熱能從集熱器的上端出口，蓄入儲水箱中。
[0005]傳統(tǒng)平板太陽能集熱器的缺點總結:
[0006]1、傳熱部與集熱部為線型接觸，造成其熱損大，得熱率極低，由于吸熱體溫度不斷升高，其板芯收集、傳導熱能效率低，造成吸熱體得熱后不能及時吸收，通過透明蓋板和外殼向環(huán)境散失熱量，構成傳統(tǒng)平板太陽集熱器的各種熱損失；
[0007]2、因其結構特性，其板芯材料只能選擇導熱率較高的金屬，造成制造成本高、制造工藝復雜、得熱率底，優(yōu)化升級的可能性小等缺陷；
[0008]3、傳熱工質在板芯內部運行，因其管徑過小、拐點多，造成傳熱工質運行軌跡不規(guī)貝1J，致使板芯內部非常容易結垢和形成通道堵塞，影響集熱性能。
[0009]4、此種結構和運行方式導致其介質無法實現(xiàn)內部保溫，特別是在冬季熱損過大，會直接導致產(chǎn)品效率降低。
【實用新型內容】
[0010]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型提供了一種解決真空管集熱中的易爆管、積垢、承壓能力差、抗凍能力差、維護成本高、不易建筑一體化等缺點以及克服了平板式集熱器的集熱效率低、積垢、介質易泄漏的太陽能集熱器高效一體化板芯。
[0011]技術方案:為解決上述技術問題，本實用新型專利公開的一種太陽能集熱器高效一體化板芯，:包括一導熱管、與導熱管內部空間貫通一體相連的一組集熱板，所述導熱管內部設有兩個獨立腔體，兩個獨立腔體分別包括導熱腔和流通腔，所述導熱腔與集熱板內部腔體相通，所述流通腔兩端通過水管接頭焊接；所述導熱腔和集熱板內裝有一定量的導熱介質，通過導熱介質的注入量在導熱腔內形成一真空膨脹腔。
[0012]進一步地，所述集熱板和導熱腔貫穿一體的腔體內的導熱介質為防凍液、水、乙烷、丙酮、甲烷、甲苯中的一種或多種。
[0013]進一步地，所述流通腔與水管接頭氬弧焊連接，形成過水通道(傳熱部)，所述一組集熱板與導熱腔氬弧焊或激光焊連接形成集熱板芯，其連接貫穿組成集熱部。
[0014]進一步地，所述真空膨脹腔的體積與導熱腔的膨脹前后的體積差相等，導熱腔的膨脹系數(shù)由其所用材料決定，根據(jù)其膨脹系數(shù)制定注入介質量多少。
[0015]進一步地，所述導熱管上設有一泄壓口，所述泄壓口為一介質灌裝口、抽真空口。
[0016]進一步地，所述導熱腔與水管的封口接頭處通過脈沖氬弧焊焊接。
[0017]進一步地，所述導熱管與集熱管通過釬焊、氣體保護焊、激光焊連接。
[0018]進一步地，所述集熱板尾部通過釬焊、超聲波焊封口。
[0019]進一步地，所述集熱板芯材質為銅、鋁、鐵、不銹鋼中的一種。
[0020]進一步地，所述集熱板上設有吸熱膜，所述集熱板芯得熱方法可選一一表面陽極氧化、鍍鉻、鍍鈦、化學發(fā)黑、超聲波焊連接吸熱模。
[0021]進一步地，所述導熱管形態(tài)為半圓形、矩形、梯形、圓形、三角形中的一種。
[0022]有益效果:本專利實用新型具備以下優(yōu)點:
[0023]I)本實用新型中傳熱部(流通腔)與集熱部(集熱板、導熱管)為兩個獨立運行的單元，傳熱部與集熱部無縫對接；集熱部灌裝恒定量的介質，介質全面包裹傳熱部，導熱介質均勻散布整個集熱面內部腔體，造就其無啟動溫度的局限、得熱率高、無熱損失等諸多優(yōu)點；導熱介質直接包裹傳熱部，傳熱介質通過傳熱部時可直接無損失帶走集熱部收集的熱能;;
[0024]2)本實用新型中集熱部導熱介質密閉在集熱部腔體內，灌裝量恒定，腔體內預留膨脹空間，得熱循環(huán)在板芯內部完成，留有泄壓口以便板芯維護。此應用使得板芯無結垢風險、長期使用無性能衰減、得熱率高、節(jié)能環(huán)保、承壓系數(shù)高、批量生產(chǎn)時產(chǎn)品性能穩(wěn)定均一、安全可靠等優(yōu)點；
[0025]3)本實用新型中直接集熱面積大，集熱面與腔體內導熱介質全面接觸，致使運行系統(tǒng)無啟動溫度的限制；根據(jù)重力原理結合本實用新型結構特點，收集的熱能集中包裹傳熱部位，傳熱部傳熱介質可直接帶走熱能，其熱損幾乎可以忽略不計；
[0026]4)本實用新型結構優(yōu)化空間大，可根據(jù)地域差別調整集熱面的大小、集熱腔體內導熱介質的種類；集熱方式多樣可選，板芯表面可做陽極氧化、鍍鉻、鍍鈦、化學發(fā)黑等處理，也可粘貼或超聲波焊接吸熱膜層；
[0027]5)本實用新型分體式的設計更有利于建筑一體化，此專利不僅可以應用于太陽能集熱器且可應用于光電一體化。
【附圖說明】
[0028]圖1是本專利實用新型的結構示意圖。
[0029]圖2是專利實用新型的運行過程結構示意圖。
[0030]圖3是圖1的A局部放大圖。
[0031]圖4是圖1的B局部放大圖。
[0032]圖5是圖1的C局部放大圖。