专利名称：新型膜管吸热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能集热装置，它能使阳光直接照射管内工质而产生光热效应的新型膜管吸热器。
太阳能作为绿色能源，被广泛用于工业生产和日常生活中。随着工业生产和人们生活水平的提高，能源消耗量在迅速增加，燃料价格在不断上涨。人们不断认识到保护环境对提高生活质量的重要性，对于使用安全、廉价、无污染能源的渴望日益增强，太阳能作为洁净能源的一种，已被越来越多的人所接受。目前，公知的太阳能热水装置中的吸热器，有管板式，玻璃真空管式，厚膜塑料圆筒式等。该类吸热器存在结构复杂、用材多、受自然灾害破坏时损失大、回收年限长、安装位置受限制以及维修、更换不便等诸多不足；最简易的闷晒式热水器有箱池开放式或塑料薄膜袋式，除价格相对较低外，也存在上述诸多不足，故广泛推广使用仍然受限。
本发明是提供一种新型膜管吸热器，它能利用阳光直接照射物体时产生的全光谱光热效应的优点，以及阳光中含有的紫外线能杀灭菌类的事实。将包括黑色吸热材料设置在沿透明膜管的长度延伸方向相对的两面管壁的一面上，制成单面透明的膜管吸热器，作为太阳能热水系统的集热体又是水工质流道的新型膜管吸热器。当阳光穿过透明面照射管中工质时而产生光热效应，其阳光中的紫外线能杀灭工质中的菌类，工质经过阳光的全光谱照射后有明显提高卫生指数的效果。
当膜管吸热器使用软质材料制作时，其适用面更广，用它制成的软体卷携式太阳能热水器，使用时能任意铺设或挂于朝阳处；低维地区能直接大面积盘管式铺设收集热能，使得太阳能集热的成本大幅下降。
由于采用了上述方案，使得新型膜管吸热器制作简单、容易工业化，使用、维护方便，作盘管式大面积铺设初投资低。它有别于闷晒式热水器中的厚膜塑料黑管吸热体，该管集热层在工质上方，集热层聚集的热量，一部分被工质吸收，另一部分容易反向经过空气保温层→透光保温盖层向外散发，无保温盖层时散热更快，而且厚膜管用材多，作大面积铺设不经济。而新型膜管吸热器在热水器中使用，集热层在工质的下方，集热层的下方是保温层，因此集热层上的热量易反向传导，其散热过程是先经过工质→膜管吸热器的透光面→空气保温层→透光保温盖层向外散热。显然其热损小于前者而热效率得以提高。其阳光透射工质时的全光谱光合作用及灭菌效果，也是厚膜塑料黑管吸热体不具有的优点。另外，新型膜管吸热器用材省，质地软，便于制作各种廉价的。适用面更广的太阳能热水器，当更换新吸热器或遇到不可抗力的自然灾害时，即使全部损坏，经济上也损失无几。
下面结合实施例对本发明进一步说明。
新型膜管吸热器宜用耐老化、无毒、透明的包括软质塑料膜按适用的直径和厚度制成外园中空的透明薄膜管，并且在其长度延伸方向相对的两面管壁的一面，设置黑色材料或太阳能选择性吸热涂料。当该新型膜管吸热器用于太阳能热水器中作吸热器时其又是工质流道，且集热层在工质下方，集热层的下方是保温层，因此集热层上集聚的热量易反向传导，其传导经由热量反向传导再加热工质→膜管吸热器的透光面→空气保温层→透光保温盖层向外散热。阳光透射管中水工质产生光热效应时其中紫外线有杀灭菌类的用途，经过阳光的全光谱照射后能提高热水的卫生指数。大面积使用时可采用单层盘管式铺设法，在容易折堵的弯角处连接弯通器，可在盘管面的下方铺设保温层，也可在盘管面的上方设置透明保温盖层，该膜管吸热器能用于强制循环加热储水箱中的水，太阳能热水系统采用该吸热器时，有便于安置、造价低、更换容易、维修方便等优点。
当采用一块透明的和一块黑色的膜片，按适用的尺寸经热合或卷边压合成单面透明的膜管或若干单面透明的膜管并排且管体相连的单层管排列面，简称“连体管单层排列面”；还可以用全透明软质塑料膜管盘绕成单层或用全透明塑料膜连体管单层排列面，在其一面设置黑色衬垫或涂敷吸热材料制成单面透光的膜管吸热器。连体管单层排列面的各管之间可用多通管通器连通。
另外，采用塑料膜与金属膜热合或镀膜制成复合膜管吸热器，在外层涂敷吸热材料，该膜管有较高的强度以及耐老化等优点，可用于太阳能热水器中作储水式吸热器；也可用0.02～0.2毫米厚的全黑塑料膜管作吸热器。该类不透光的薄膜管作吸热器虽然仅有热工效能，但由于在低维度地区可直接大面积盘管式铺设，使其能发挥出意想不到的效果，且用材省、铺设更为方便。
如同多路管通器的多通集管器，能使连体管单层排列面的各工质流道之间相互连通并与进、出水管连接。单路盘管式铺设时为防止弯角处折堵而设置的弯通器的原理、功用与普通的单路管通器相同。
由于软体膜管装水后的自重使之与建筑基面具有良好的贴合优点，使其既可收集热水，又能对该层基面进行强制冷水循环式降温或使其成为隔热层。这样可省去建筑顶层附设的隔热层从而降低了建筑投资，也为建造绿色环保式太阳能空调房提供了廉价的辅助设施。
当用新型膜管吸热器制作太阳能热水器加热淋浴、泳池、温室养殖的水时，经过阳光的全光谱照射加热的水，对人体健康和鱼类生长均有益；当被用于工业热水时，其廉价的投入可在短期内收回成本及获得回报。
综上所述本发明新型膜管吸热器的应用有意想不到的、简便的、随意选择用途的多种应用类型。使人们能以较少的投入得到较大的回报，能加快大面积普及应用太阳能热水，对减少环境污染以及预防疾病，特别是对改善农民生活条件，节约能源等将发挥积极作用。如果大面积推广应用，对改善人类生存环境，减少温室效应及保护臭氧层等地球绿色环保计划的实施也具有积极的推进作用。
权利要求
1．一种用于收集太阳热能的新型膜管吸热器，由可通过流体介质的膜管体。吸热材料等构成，其特征是在膜管体长度延伸方向相对的两面管壁的一面设置黑色材料而另一面具有良好的透光率的单面透光的膜管。
2．如权利要求1所述的新型膜管吸热器，其特征在于膜管吸热器是0.02～0.2毫米厚的全黑塑料膜管或是塑料膜与金属膜复合的膜管。
3．一种用于收集太阳热能的新型膜管吸热器的制作方法，其特征是用透明膜片与黑色膜片经热合或卷边压合成单面透明的膜管以及连体管单层排列面，还可以用全透明塑料膜管以及全透明塑料膜连体管单层排列面，在其一面设置黑色材料或黑色衬垫的吸热器的制作方法。
4．如权利要求3所述的新型膜管吸热器的制作方法其特征是用0.02～0.2毫米厚的全黑塑料膜或用塑料膜与金属膜以及与其它适用的材料用镀膜或热合法制成复合膜管吸热器的方法。
5．一种用于收集太阳热能的新型膜管吸热器的用途，其特征是利用其透明面使阳光直接照射管内工质产生光热效应，阳光中的紫外线能杀灭工质中的菌类，其工质下方的吸热层上集结的热量反向传导对工质再次加热。
6．如权利要求5所述的吸热器用来制作软体便携式太阳能热水器，其特征是吸热体包括保温层均为软体材料，携带时可以将集热器卷起，使用时铺设或悬挂在朝阳处。
7．如权利要求5所述的吸热器用于建筑设施的外层作太阳能集热，还可以用于作建筑外层的隔热层以及强制降温层。
全文摘要
本发明是一种能使阳光透射管内工质的新型膜管吸热器,它能解决目前厂家生产的太阳能吸热器仅有热工效能、初投资大、结构复杂、安装场地受限等不足。采用在膜管体长度延伸方向相对的两面管壁的一面设置黑色吸热材料,制成单面透光的膜管吸热器,使用该吸热器能制作软体卷携式太阳能热水器,使阳光能透射工质产生光热效应及杀菌作用,有效的提高了热水的卫生指数。能给泳池、浴室、温室养殖、工业及住宅等提供有利于健康的热水,还具有对建筑顶层强制降温,保温等用途。
文档编号F24J2/48GK1302987SQ0013635
公开日2001年7月11日 申请日期2000年12月14日 优先权日2000年1月1日
发明者赵万荣 申请人:赵万荣