集成式平板集热发电设备的制作方法

本发明涉及集热器领域，具体涉及一种集成式平板集热发电设备。

背景技术：

平板太阳能集热器是一种热交换加热水的产品，其吸热元件为金属吸热板(一般铜或铝)吸热板表面为太阳选择性吸收涂层；吸热板中间为介质流道，集热器一般具有几块吸热板、上下集热管、流道、金属外框和背部保温材料，上面为高透光率的玻璃，使得阳光直接照射在吸热板上，吸热板能够将热量传递至流道内的水中进行热交换。

但是现有集热器产品总体功能单一，并且在没有阳光或者阳光较弱的情况下，集热器就无法正常使用，具有较大的环境使用限制，无法保障居民的热水供应。

并且如今的太阳能集热器一般只能设置在平地或者屋面上，具有较大的场地安装限制，不利于现有高层建筑使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种集成式平板集热发电设备，本发明在产生热水的同时还能够产生电能，保障居民热水供应，安装场地范围广。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种集成式平板集热发电设备，包括支撑框体，所述支撑框体的正面与背面上分别设置有前通明盖板和后通明盖板，所述支撑框体、通明盖板和后通明盖板配合形成集热容腔，所述集热容腔内设置有集热流道，所述集热流道表面设置有吸热涂层，所述集热流道上设置有管道间隙，所述集热流道与后通明盖板之间设置有冷却流道，所述管道间隙内部设置有若干太阳能发电板，所述冷却流道与太阳能发电板背面连接，所述冷却流道的出水口与集热流道的进水口连接，所述冷却流道的进水口以及集热流道的出水口均穿过支撑框体设置在外部。

进一步的，所述集热流道的管道截面为矩形结构，并且矩形结构的一长边侧面朝向前通明盖板设置。

进一步的，所述太阳能发电板与冷却流道之间设置有导热底座，所述导热底座表面与太阳能发电板底面连接，所述导热底座底部设置有流道夹持口，所述流道夹持口用于固定冷却流道的管道，所述导热底座两侧上设置有连接支板，所述连接支板与相邻集热流道的管道底部固定连接。

进一步的，所述集热流道外表面上设置有螺旋形凹槽，所述螺旋形凹槽内设置有加热丝，所述加热丝通过导热胶固定在螺旋形凹槽内，所述太阳能发电板与电能存储装置连接，所述电能存储装置还与加热丝连接。

进一步的，所述前通明盖板和后通明盖板均为钢化玻璃，所述支撑框体内设置有分子筛，所述支撑框体、前通明盖板和后通明盖板之间通过密封胶固定，所述集热容腔抽真空设置。

进一步的，按重量分数计，所述吸热涂层包含如下组份：水性聚氨酯乳液50-60份、环氧树脂40-45份、硅丙乳液10-20份、聚乙烯醇20-30份、钾水玻璃5-7份、火山灰10-15份、5-氯苯并三唑1-3份、陶瓷微粉11-13份、纳米二氧化钛2-3份、玻璃微珠4-6份、负离子粉3-6份、n-十二烷基磺基琥珀酰胺二钠2-6份、海藻酸钠1-5份、石墨烯粉末5-9份、炭黑1-3份、高岭土1-2份和碳化硅2-3份。

本发明的有益效果是:

1、本装置将光伏发电与集热结构集合在一起，在产生热水的同时还能够产生电能，电能能够供给自用或者反馈给电网以获得商业利益；

2、太阳能发电板在工作时会产生热能，冷却流道中流过的水能够使其降温，即水得到加热，再将加热的水供入集热流道中再次加热升温，两段式加热方式能够大大缩短加热时间即可达到加热要求；

3、本装置是一种设置在双层中空玻璃中的结构，整体能够用于幕墙装饰使用，能够适合现有玻璃幕墙建筑安装，既能够起到外墙装饰，又能够集热供水和发电；

4、导热底座用于将太阳能发电板上的热量转移至冷却流道内以及通过连接支板将热量转移至集热流道内，实现快速降温效果，并且在降温的同时能够为冷却流道和集热流道提供热能，提高加热效率；

5、本吸热涂层对提高太阳能吸收有很好的效果，其辐射系数可达30％-51％，对太阳能的吸收率可达到95％，吸热效应优异；并且还具有优良的附着性，涂膜的耐冲击性、耐弯曲性、耐湿性、耐热性、耐蒸汽性、耐老化性均优良，受热无气体挥发。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的整体结构截面示意图；

图3是本发明的导热底座部分放大示意图；

图4是本发明的加热丝安装结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1与图2所示，一种集成式平板集热发电设备，包括支撑框体1，支撑框体的正面与背面上分别设置有前通明盖板2和后通明盖板3，支撑框体、通明盖板和后通明盖板配合形成集热容腔，集热容腔内设置有集热流道4，集热流道表面设置有吸热涂层5，集热流道上设置有管道间隙6，集热流道与后通明盖板之间设置有冷却流道7，管道间隙内部设置有若干太阳能发电板8，冷却流道与太阳能发电板背面连接，冷却流道的出水口与集热流道的进水口连接，冷却流道的进水口以及集热流道的出水口均穿过支撑框体设置在外部。使用时从冷却流道的进水口进水，从集热流道的出水口出水，冷却流道通过将太阳能发电板上的热量吸收并与冷水进行热交换从而形成一次加热效果，集热流道则通过阳光的直接照射和吸热涂层的配合，将热量交换至内部预加热的水中，形成二次加热效果，两段式加热方式能够大大缩短加热时间即可达到加热要求。

上述集热流道的管道截面为矩形结构，并且矩形结构的一长边侧面朝向前通明盖板设置，通过矩形结构的设置，其表面受阳光照射的面积变大，提高受光率，保证吸热面积，而在其厚度方向上，能够得到缩小，在有限间隙的集热容腔内保两个流道间的合理布置，降低装置厚度和体积。

如图3所示，太阳能发电板与冷却流道之间设置有导热底座9，导热底座表面与太阳能发电板底面连接，导热底座底部设置有流道夹持口10，流道夹持口用于固定冷却流道的管道，在固定的同时，将导热底座将热量通过流道夹持口转移至冷却流道，从而能够实现快速降温，导热底座两侧上设置有连接支板11，连接支板与相邻集热流道的管道底部固定连接，连接支板还能够将导热底座上的热量转移到集热流道上，使得集热流道能够吸收太阳光热的同时还能够进行辅助导热，提高制热效率。

如图4所示，集热流道外表面上设置有螺旋形凹槽12，螺旋形凹槽内设置有加热丝13，加热丝通过导热胶固定在螺旋形凹槽内，太阳能发电板与电能存储装置连接，电能存储装置还与加热丝连接，太阳能发电板将产生的电能供给电能存储装置进行存储，然后电能存储装置将电能输出给加热丝，加热丝通电进行加热，因此加热流道具有辅助加热效果，能够在水温不佳的情况下进行辅助加热，有效保证热水供应，并且所采用的电能无需额外供电，自产自用。

前通明盖板和后通明盖板均为钢化玻璃，支撑框体内设置有分子筛14，支撑框体、前通明盖板和后通明盖板之间通过密封胶15固定，集热容腔抽真空设置，在加热时，不会因内部空气热胀冷缩而导致装置出现胀裂等损坏问题，保证装置的使用可靠性。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于，按重量分数计，吸热涂层包含如下组份：水性聚氨酯乳液55份、环氧树脂43份、硅丙乳液15份、聚乙烯醇24份、钾水玻璃6份、火山灰13份、5-氯苯并三唑2份、陶瓷微粉12份、纳米二氧化钛3份、玻璃微珠5份、负离子粉4份、n-十二烷基磺基琥珀酰胺二钠3份、海藻酸钠2份、石墨烯粉末8份、炭黑2份、高岭土3份和碳化硅2份；其辐射系数可达51％，对太阳能的吸收率可达到92％。

实施例三

实施例三与实施例二的区别在于，按重量分数计，吸热涂层包含如下组份：水性聚氨酯乳液50份、环氧树脂40份、硅丙乳液10份、聚乙烯醇20份、钾水玻璃5份、火山灰10份、5-氯苯并三唑1份、陶瓷微粉11份、纳米二氧化钛2份、玻璃微珠4份、负离子粉3份、n-十二烷基磺基琥珀酰胺二钠2份、海藻酸钠1份、石墨烯粉末5份、炭黑1份、高岭土1份和碳化硅2份。

实施例四

实施例四与实施例二的区别在于，按重量分数计，吸热涂层包含如下组份：水性聚氨酯乳液60份、环氧树脂45份、硅丙乳液20份、聚乙烯醇30份、钾水玻璃7份、火山灰15份、5-氯苯并三唑3份、陶瓷微粉13份、纳米二氧化钛3份、玻璃微珠6份、负离子粉6份、n-十二烷基磺基琥珀酰胺二钠6份、海藻酸钠5份、石墨烯粉末9份、炭黑3份、高岭土2份和碳化硅3份。

上述实施例二至实施例四所生产的吸热涂层涂料对提高太阳能吸收有很好的效果，其辐射系数可达30％-51％，对太阳能的吸收率可达到95％，吸热效应优异；并且还具有优良的附着性，涂膜的耐冲击性、耐弯曲性、耐湿性、耐热性、耐蒸汽性、耐老化性均优良，受热无气体挥发。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。