改进型大面积平板太阳能集热器的制作方法

本发明涉及一种改进型大面积平板太阳能集热器。

技术背景

原专利申号为201310289073.2的大面积平板太阳能集热器只能直接安装在建筑物的房顶和墙面上，不能随着太阳高度角变化改变角度，一年中很多时间太阳不能直射在集热器上，从而得不到最佳的热效率。同时施工起来也不方便。其百叶窗也不容易控制。

技术实现要素：

本发明克服了原大面积平板太阳能集热器的不足，提供了一种改进型大面积平板太阳能集热器，其结构是用金属型材，如型材方管制成网格形底框架，在该架体上安装保温背板，将集热器内框架安装在保温背板上面，通过螺栓将内框架于保温背板下面的网格形底框架固定。四面的保温边板固定在集热器内框架四框外侧上，集热板芯放在内框架里面。集热板芯的集热板扣在介质导流管上，用螺丝与介质导流管下面的导热板固定。可透明盖板放在内框架上面，用压条与内框架固定。集热板芯根据集热器面积不同，制做成单排或数排，每排由数块组成。其介质导流管的上下集管相互组成串、并连接，汇集到一个总进水管端和总回水管端，管口接头从保温背板底或保温边框侧面引出到集热器外部。

该集热器内的百叶窗也进行了大的改动，其结构是百叶窗的固定方管条固定在左右侧边梁支柱内侧上，与其相邻的中梁支柱上安装百叶窗驱动架，与边梁相隔一个中梁的中梁支柱两侧再安装固定方管条，再下一中梁立柱上再安装驱动架，依次安装在内框架内。百叶窗的驱动架由转片、安装在其上面的驱动 动方管条组成，转片中心固定在穿过支柱的转轴两端，每个安有驱动架的中梁支柱上都有这样转片安装在其上面。所有转片上、下两端各固定一轴杆，两驱动方管条分别安装转片上、下轴杆上，将中梁上所有转片连在一起。每个固定方管条和驱动方管条上都有数个等距离的轴孔，百叶片一端带有下、上两个小轴杆，分别穿在驱动架的上、下两方管条的轴孔内。另一端中间部位带一小轴杆，穿在固定方管条的轴孔内。一主传动轴穿过所有驱动架下面传动转片的中心圆孔，并与传动传片固定。传动转片上、下端的连轴，将左右两传动转片相互连接。上连轴穿在上层支柱两侧驱动方管条下端的轴孔内，下连轴穿在下层支柱两侧驱动方管条下端的轴孔内。通过转动主传动轴，使所有驱动架上的上、下方管条前后交错运动，让百叶片翻转，使集热器打开或关闭。

在透明盖板的四边压条和中间压条上装有光伏电池板，每块光伏电池组成串并连接，其产生的电流经逆变电器后给集热器的循环泵及控制系统供电。

该集热器可在地面组装成一个几十平米大小的整体后，在安装到预装位置。其安装方式可在网格底框架的中间处安装一上横梁，通过合页与下横梁相互连接，用吊车将集热器吊装在建筑物屋顶上预制好的屋顶支架上，将下横梁固定在屋顶支架上，使集热器可以前后翻转。还可以将集热器底端用合页与屋顶支架连接，通过支杆结构将集热器支起不同角度。

也可在网格底架的中心点上安装一托盘，通过托盘上可前后转动的连接构件，安装在直立地面的单根立柱上，使集热器不但可以前后翻转，还可以平面360度转动，装上太阳能跟踪设备，让集热器跟踪太阳运动。

该集热器顶端安有一个带一排喷水孔的喷水管，通过供水管道，由下面的水泵供水，可随时冲洗集热器表面灰尘。

因此本发明具有以下优点：

1、可在地面组装成形，用吊车吊装到预定位置，方便施工，结省安装时间。

2、可根据季节不同，任意调整集热器倾斜角度，以达到最佳采光位置。

3、安装在地面的单立柱上，可跟踪太阳运动，全天获得最大集热效果，节省占地面积。

4、充分利用压条处采光面积发电，为整个系统提供电力，节省常规能源。

5、自带冲洗装置，可随时清洗集热器表面，增加透光率。

附图说明

图1为改进型大面积平板太阳能集热器底剖面示图。

图2为大面积一体平板太阳能集热器正面图。

图3为网格形底架结构图。

图4为中梁、边梁结构图。

图5为百叶窗底面结构图。

图6为百叶窗正面结构图。

图7为百叶窗侧面结构图。

图8为集热板芯结构图。

图9为集热器中部位安装结构图。

图10为集热器底部安装结构图。

图11为集热器单立柱安装结构图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图对本发明的结构做进一步地描述。

如图1所示，该集热器最底层是网格形底框架(6)，保温背板(5)由数块保温板拼接而成，固定在网格形底框架(6)上面。集热器内框架(4)如图2所示，是由上、下边梁(11)和左、右边梁(13)组成四框，数个中梁(12)竖 向安一定距离安装在四框内。如图4所示，每个边梁和中梁是由上方管(15)、下方管(17)和中间支撑的数个方管支柱(16)连接而成的单片梁。内框架(4)安装在保温背板(5)上面，通过螺栓与底框架(6)固定。四面保温边板(7)固定在内框架四边的边梁上，与保温背板之间用密封胶密封。数快集热板芯(3)安装在保温背板(5)上面，在两边梁(13)和数个中梁(12)之间空格内，与内框架和保温背板固定。所有集热板芯的上、下集管相互组成串、并连接。最后汇集到介质总进、回水管道上，介质进、回水管从保温背板或保温边板处各引出管接头，与下面的循环系统管道连接。百叶窗(2)安装在内框加的集热板芯上面，数块透明玻璃盖板(1)紧密放在内框架(4)上面，并用四边压条(8)和中压条(9)固定在内框架上。

如图3所示网格形底架是用数根型材方管(14)横竖焊接而成网格形。

百叶窗由固定方管条、驱动架及百叶片片组成。固定方管条(22)上在左、右两边梁(13)支柱内侧和与其间隔的中梁(12)支柱左右两侧。在与边梁(13)相邻的中梁及再间隔下一个中梁上安装百叶窗驱动架。如图5所示和图7所示，在每个安装驱动架的中梁支柱(16)上都有左右两侧相通的轴孔，每个轴孔内穿有一转轴(19)，转轴两端露出支柱两面，两个转片(18)中心分别固定在转轴两端上，中梁支柱夹在两转片中间。在每个转片(18)的上下两端水平方向各固定一轴杆(19)，如图7所示，驱动方管条(20)上有与转片轴杆相对应的通透轴孔(27)，在每个中梁支柱的转片上端轴杆和下端轴杆上分别上有上驱动方管条(20)、下驱动方管条(29)，形成百叶窗驱动架。固定方管条和驱动方管条的相对面上都有一排等距离小轴孔(28)。百叶片(21)一端上下各有一个小轴杆，分别穿在驱动架的上、下驱动方管条的小轴孔(28)内。百叶片另一端中间位置有一个小轴杆，穿在对面的固定方管条的轴孔内。

如图6所示，在驱动方管条的下端每侧各有一传动转片(25)，转片上、下端分别用穿过左右两方管条下端轴孔的连轴(24)相互固定连接。一传动主轴(23)穿过所有驱动架上的传动转片中心圆孔(26)，并与传动转片固定。传动主轴(23)一端从集热器侧面保温边板穿出，用手动或电机驱动主传动轴转动，使上下驱动方管条前后交错运动，百叶片就可以翻转，实现打开或关闭功能。

如图8所示，集热板芯的介质导流管(31)下面增加一导热板(32)，上面的集热板(30)用螺丝与导热板固定。

如图9所示，在集热器(33)的顶端安装一个喷水管(34)，喷水管的一端封闭，另一端与供水管(35)连接，在喷水管朝下前方有一排等距离的喷水孔。与供水管另一端连接的水泵开启后，就会向喷水管内供水，具有一定压力的水从喷水管上的喷水孔喷出，冲在集热器透明盖板表面上，冲洗掉上面的灰尘，增加透光率。

该集热器在下面组装成一个整体后可以有多种安装方式，如图9所示，在组装完的集热器(33)中间位置安装一上横梁(36)，用合页与下横梁(37)连接，下横梁(37)固定在建筑物屋顶(39)上的屋顶支架(38)上，通过改变拉杆(40)的长短，调节集热器水平角度。

如图10所示的安装方示，将集热器(33)下面的网格底架(6)下端用合页与屋顶支架(45)连接，根据集热器宽度，在网格底架上部位置，横向安装一排长连杆(41)，短连杆(42)一端与长连杆中部连接，另一端连接在屋顶支架(45)上。一圈绳轴(44)安装在屋顶支架的立柱上，圈绳轴上与每个长连杆对应的部位都绕有钢丝绳(43)，钢丝绳的另一端固定在长连杆的下端。圈绳轴利用电机驱动，通过其转动将钢丝绳圈起，拉动长连杆将集热器支起不 角度。

如图11所示的安装方法，是一单立柱下节(48)固定在地面或建筑物上，单立柱上节(47)安装在单立柱下节(48)上，由内部电机驱动单立柱上节旋转。集热器下面网格架中心处安装一托盘(46)，与单立柱上节顶端驱动装置连接，使集热器安装在单立柱不但可以前后翻转，也可以通过单立柱上节的转动，带动其水平旋转，使集热器跟踪太阳的运动。