专利名称：超导平板型太阳能集热器板芯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太能集热器板芯，特别涉及一种使用超导热管的平板太阳能集热器。
背景技术：
平板型太阳能集热器由于集热效率高、可承压分体安装、外形美观并能和建筑融 为一体诸多优点，正在国内迅速发展起来。但是，目前的平板型集热器尚存在一些不足之处，尤其和采用真空热管集热器制 作热水工程相比，在工程造价和运行维护方面相比缺乏市场竞争性。如图1所示的真空热管集热器系统工作原理图，包括真空热管集热器(1)，其上端 有带有排气阀(2)及截止阀的循环水管路与承压热水水箱(5)连接，循环水管路下方还有 一条管路与承压热水水箱连接，该管路上依次循环泵(3)、单向阀(4)及截止阀，承压热水 水箱上部连接带有PT阀(6)的管路，中部设有带有截止阀的热水出口管(7)，下部设有带有 截止阀和单项压力阀的进水管路(8)。如图2所示的平板型集热器系统工作原理图，包括平板型集热器(21)，其上端有 带有排气阀(22)及截止阀的介质管路(23)与承压热水水箱(28)的换热盘管(29)连接， 平板集热器下端也有管路与承压热水水箱的换热盘管连接，该下端管路依次设有安全阀 (24)、膨胀罐(25)、循环泵(26)、单向阀(27)及截止阀，承压热水水箱上部连接带有PT阀 (210)的管路，中部设有带有截止阀的热水出口管(211)，下部设有带有截止阀和单向压力 阀的进水管路(212)。对比图1和图2可以看出平板型集热器的太阳能热水系统比用真空热管集热器的 太阳能热水系统多用膨胀罐、安全阀、换热盘管等设备，平板型集热器的太阳能热水系统构 成一个封闭的循环回路，在回路中充满工作介质，主要为防冻液介质。平板型集热器收集的 热量通过介质循环由换热盘管间接加热水箱中的水，而真空热管集热器的太阳能热水系统 则通过循环水箱中的水直接完成集热器加热水箱中的水。传统平板型集热器的结构为中间位板芯，板芯上面从上至下依次为边框组件、密 封胶条、透明盖板和压板，板芯下面从下至上位底板及保温层。传统的平板型集热器板芯结构如图3所示两端为纵向的汇流管(32)，一根汇流 管一端由堵头(34)密封另一端为工作介质流出口(35)，另一根汇流管一端由堵头(34)密 封另一端为工作介质流入口(36)，中间为横向的栅型集热流道(33)，栅型集热流道和汇流 管是相互联通的金属管道、栅型集热流道焊接在集热膜(31)背面。集热膜的正面吸收太阳 能的热量直接传到焊接在背面的集热流道，集热流道中充满的工作介质被加热、通过工作 介质循环热量就被带到加热盘管从而加热了水箱中的水。真空热管太阳能集热器与平板太阳能集热器相比不够美观，真空热管集热器也无 法与建筑完美融合。传统的平板型集热器的缺点系统复杂、造价高，间接换热效率低；工作介质有挥发性，必须经常维护补充，运行维护费用高。 发明内容本实用新型的发明的是为了克服上述背景技术中的缺点，提供一种结构简单，无 工作介质且热转换效率高的超导平板型太阳能集热器板芯。为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种超导平板型太阳能集热器板芯， 其技术方案是包括集热膜，还包括有横向的超导热管，超导热管蒸发端与集热膜焊接，超 导热管冷凝端与竖向的换热管表面焊接，换热管内充有循环水，换热管通过引外管路与水 箱联通。所述换热管表面上与超导热管接触焊接的部位设有凹槽，超导热管冷凝端置入凹 槽中与换热管焊接一体。本实用新型板芯主要针对影响集热换热功能的集热板芯做了改进，利用本板芯的 平板集热器的透明盖板、保温层、底板和边框组件及其它组件可按常规使用，本实用新型利 用超导热管将集热膜收集的太阳能热量由超导热管传递到换热管，循环水在换热管内直接 加热储存到水箱。本实用新型提高了换热效率、简化系统流程、减少系统用料、降低系统造 价、提高了系统运行可靠性。
图1是真空热管集热器系统工作原理图；图2是平板型集热器系统工作原理图；图3是传统平板型集热器板芯的背面结构图；图4是超导平板集热器板芯的背面结构图；图5是超导热管与换热管焊接点示意图；图中1.真空热管集热器，2.排气阀，3.循环泵，4.单向阀，5.承压热水水箱， 6. PT阀，7.热水出口管，8.冷水进口管，21.平板集热器，22.排气阀，23.介质管路，24.安 全阀，25.膨胀罐，26.循环泵，27.单向阀，28.承压热水水箱，29.换热盘管，210. PT阀， 211.热水出口管，212.冷水进口管，31.集热膜，32.汇流管，33.栅型集热流道，34.堵头， 35.工作介质流出口，36.工作介质流入口，41.集热膜，42.换热管，43.超导热管，44.超导 热管蒸发端，45.超导热管冷凝端，51.凹槽。
具体实施方式
以下，参照附图对本实用新型的各实施方式进行说明，本实用新型的目的和效果 将变得更加明显。本实施例的换热传导使用超导热管，超导热管具有优异的热传导性能，是铜传热 速度的10000倍以上，单位热容量大约在200 600W。如图4所示，板芯上共均勻设 置了 5(或6)根横向的超导热管(43)，超导热管蒸发 端(44)与集热膜(41)焊接，超导热管冷凝端(45)与竖向的换热管(42)焊接。通常的板芯是将集热流道焊接在集热膜上，引出到集热板外与外部循环管路连接 工作。[0025]本实施例是将金属超导热管蒸发端与集热膜(41)焊接，金属超导热管的冷凝端 (45)与金属换热管表面(42)焊接或者压接起来，换热管的两端引出连接到集热板外部管 路，引出方式也可焊接一段螺丝管并加焊一段波纹管。如图5所示，本实施例的具体焊接方式是1、首先按集热面积计算所需的热管根数和间距，用一根Φ 18 25的金属管按照 超导热管冷凝端外径压出正交凹槽(51)作为超导热管的焊接部位。2、换热管的两端或各焊接一根波纹管以螺纹方式，作为引出管段以便与集热板外 部的管路连接。3、将超导热管冷凝端放在凹槽内焊接成换热管组件，将组件按压力容器标准进行 压力、泄漏试验。4、将试验合格的换热管组件中的超导热管蒸发端与太阳能集热膜焊接起来，就形 成一块完整的集热板芯。通过以上设计改进新的超导平板型集热器相比现行的平板型集热器有如下优点。[0032]1)超导热管的采用不仅减少了铜材使用量，还使得热交换速度和效率大幅度提 升，提高了集热板太阳热能的整体转换效率；2)换热管表面压凹槽不开孔与超导热管焊接，不破坏换热管的整体性、无泄漏、安
全可靠；3)采用新的超导平板型集热器制作太阳能热水工程，系统变得和真空热管工程系 统一样简练。使得工程既具有真空热管一样的造价优势，又具有平板型集热器与建筑完美 融合的优势。4)使用超导平板板芯开发出屋顶式、阳台式、幕墙式等等系列产品，必将推动我国 太阳能光热应用前景的大发展。
权利要求一种超导平板型太阳能集热器板芯，包括集热膜，其特征是还包括有横向的超导热管，超导热管蒸发端与集热膜焊接，超导热管冷凝端与竖向的换热管表面焊接，换热管内充有循环水，换热管通过引外管路与水箱联通。
2.如权利要求1所述的超导平板型太阳能集热器板芯，其特征是所述换热管表面上与 超导热管接触焊接的部位设有凹槽，超导热管冷凝端置入凹槽中与换热管焊接一体。
专利摘要本实用新型公开了一种超导平板型太阳能集热器板芯，其超导热管蒸发端与集热膜焊接，超导热管冷凝端与竖向的换热管表面焊接，换热管内充有循环水，换热管通过引外管路与水箱联通，本实用新型利用超导热管将集热膜收集的太阳能热量由超导热管传递到换热管，循环水在换热管内直接加热储存到水箱。本实用新型提高了换热效率、简化系统流程、减少系统用料、降低系统造价、提高了系统运行可靠性。
文档编号F24J2/32GK201652875SQ201020183118
公开日2010年11月24日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者吴俊田 申请人:吴俊田