专利名称：平板式太阳能集能器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及平板式太阳能集能器，用于光热、光伏、或光热和光伏复合的太阳
能应用领域。
背景技术：
现有的平板式太阳能集能器10如
图1所示，由吸热板11、导热管4、透光盖板3、保温层2、联汇管6和箱体5组成。吸热板11设置在保温层2之上，两者同置于平板透光盖板3之下、箱体5之中。 阳光透过透光盖板3照射在表面涂有高太阳能吸收率涂层的吸热板11上，其中，吸热板表面沉积太阳能吸收涂镀层，太阳光透过透光盖板照射到吸热板上转换成热量，经与吸热板呈导热连接的导热管吸收热量，又经导热管内流动的传热介质，不断地将热量传递出去。 现有的平板型太阳能集热器中，导热管和吸热板大多采用管板式结构，即导热管采用圆形铜管；吸热板采用铝板或铜板；在热管/流道式金属导热管和吸热板的接触线两侧，热管/流道式金属导热管和吸热板通过激光焊接使两者材料融合后经焊点连接在一起。采用单一的圆管导热管与平板吸热板直接进行线性接触的传热连接，由于实际加工中两者均存在一定形位误差的缘故，较难保持管板间连续不断的接触和得到均匀的传热性
发明内容本实用新型在于提供一种导热管与吸热板翅片间具有连续的接触平面、且传热性能均匀和加工方便的平板式太阳能集能器。 本实用新型是通过以下技术方案实现的平板式太阳能集能器，包括带有导热管的吸热板，所述的导热管的圆柱侧面经模压或吹胀而具有一平面；所述的导热管经上述平面和吸热板的反面(带有太阳能吸收涂镀层的一面为吸热板的正面，而另一面为吸热板的反面)相接触；在上述平面沿导热管走向的两侧，经强流脉冲粒子束金属熔合焊接，把导热管和吸热板固定连接在一起。 本实用新型的平板式太阳能集能器，热管/流道式金属导热管和吸热板为平面接触，相对现有的线接触，传热接触更好；两者间的接触更加平稳，能使得吸热板与导热管间的焊接加工更加方便、特别是在采用强流脉冲粒子束金属熔合焊接时，需要消除圆管导热管与吸热板之间的间隙，通过施加较小的压紧力，就可以达到使导热管与平板吸热板间产生紧密接触，使得金属熔合焊接所需的热量可以更快传送到热管/流道式金属导热管式的导热管与平板吸热板之间形成焊点，减少焊接加热的负面影响，并提高了平板型太阳能集能管的传热均匀性能与集热效率 本实用新型的平板式太阳能集能器，包括热管/流道式金属管的导热管内还可插有传热的"S"型、"Z"型等金属薄片，金属薄片紧贴着导热管内壁设置。金属薄片和导热管均为金属，两者间的热传导很快，几乎能同时达到同一温度，而此时导热管内的工质除了和导热管周边管壁间进行热传递外，还能和中间的"S"型或"Z"型等金属薄片间进行热传递，加速了与工质的换热速度，也提高了集热管的热效率。 本实用新型的平板式太阳能集能器，导热管与吸热板相接触平面的两侧边还可镶
嵌有金属熔合焊接的辅助填条，从而更进一步加大导热管和吸热板的接触面积，增强导热
效果。吸热板和导热管形成的楔形区域内可加入的辅助填条，既可以是促进金属熔合的金属焊丝，也可以是和上述楔形区域相配合的与吸热板熔点相同或稍低熔点的金属型材或合
金型材。当所述的吸热板采用铝板、铝镁板、铜板、表面镀有铜或铝的钢板中的一种，所述的导热管采用铜材管、表面镀有铜或铝的钢材管中的一种时，辅助填料采用铝材、铝基合金、Zn-Al合金、Cd-Zn合金、Pb-Ag合金、Sn-Zn合金、Sn-Ag合金、Sn-Pb合金中的一种。在吸热板和导热管形成楔形区域的表面上和/或辅助填条的表面上还可涂镀有含铝的焊接助剂，或涂镀有铝基与铜基母材间的焊接熔合性焊料层。 本实用新型的平板式太阳能集能器，吸热板的正面还具有外伸的上面或下面向阳设置的翅板，翅板沿吸热板垂直方向设置，并且该翅板面板与该吸热板面形成一夹角。该翅板与吸热板间是一体制成或分体而经连接制成。翅板包括一底板和与之相连的面板，该翅板通过其底板与该吸热板面固接，翅板的与底板之间连接是1个底板与1个或1个以上的面板相连接；翅板的面板可以是从其底板的端部连出或是从其底板端部以外的其他部分连出；翅板沿该吸热板垂直方向的分布密度介于5 250个/米之间。 本实用新型的平板式太阳能集能器，吸热板是多个平行的条形板，包括平板条形板和两侧带波纹或齿面的复合平板条形板，或是一整板。导热管是与多个平行的条形板或一整板相对应一致设置的多个单列直管，包括单列套管回流的金属流道管和单列热管，或两端带有联汇管的排管，包括两端带有联汇管的"U"型排管和连体排管，或是与多个平行的条形板或一整板相对应一致设置的一曲线型管，包括一蛇型管和一连续的弯曲形金属流道管，或两端带有联汇管的曲线型排管，包括两端带有联汇管的蛇型排管和弯曲形排管金属
流道管。所述的单列直管、两端带有联汇管的排管、蛇型管和蛇型排管均是圆管，其圆管柱面上带有与吸热板传热连接的接触平面。所述的单列直管、两端带有联汇管的排管、蛇型管
和蛇型排管与其吸热板间经强流脉冲粒子束金属熔合焊接熔点所构成的连接焊点或焊缝是设置在沿单列直管、两端带有联汇管的排管、蛇型管和蛇型排管与吸热板相接触平面的 另外，本实用新型的平板式太阳能集能器，翅板的表面是带太阳能选择性吸收层的吸热面，或是高反射镜面，通常高反射镜面的反射率可以达到90%以上；翅板与吸热板的夹角D1介于20。 85°之间；由于采用吸热板的受光面上还包括多个沿吸热板垂直方向设置、与该吸热板面形成_夹角的三维翅板，当翅板表面为吸热面时，构成的三个带太阳能选择性吸收层的吸热夹面组成多次吸收_部分反射_再吸收阵；当翅板表面为高反射镜面时，构成一个带太阳能选择性吸收层的吸热面与二个反射夹面构成的多次吸收_全反射_再吸收阵或者全反射_吸收_再全反射_再吸收阵，使得集热器对瞬时太阳总辐射强度三个分量的吸收得到大幅度提高，此外，在屋顶设置平板式太阳能集能器，能省去支架或免调角度，使用安全；由于而翅板的反射阻挡使反射出集热器的热辐射大幅度减少；由于翅板面板与底板的宽度较小而避免了散热(热损)与传热(热容)上的不利影响，既能增加吸收散射光能量的有效工作面积，又能控制集热器热容的大量增加，使这种三维平板集热器相对于二维平板集热器的能量吸收率大幅度增加，使光能的采集与热量的传递比现有方法达到更好的效果，使分体式热水器中悬置集热器的外倾尺寸减少到最小，因而风载减少，易于清洗；集热效率与稳定性比现有技术提高，同时与现有建筑物的结合性大大改善。[0013] 本实用新型的平板式太阳能集能器，导热管与吸热板间的连接是由沿导热管与吸热板相接触线的两侧经激光焊接所形成的间隔式脉冲焊接熔点构成的焊点连接，其优点在于采用这种经激光焊接所形成的间隔式脉冲焊接熔点构成的焊点连接，其焊接连接过程中，间隔式脉冲焊接熔点所构成的焊点不易对吸热板正表面上涂镀的太阳能选择性吸收层造成损伤或所形成的损伤极小，对于太阳能选择性吸收层的工作效果没有显著影响。[0014] 本实用新型的平板式太阳能集能器，翅板底板与吸热板的固接，系采用焊接、或粘接、或用压力加工连接。翅板在吸热板面上最好是水平设置；所述的翅板其面板外伸宽度与其面板沿所述的吸热板垂直方向的间距之比最好为0. 5-3倍。 当本实用新型的平板式太阳能集能器是平板型太阳能光伏光热复合集能器时，吸
热板上还置有如硅晶电池等光伏板，吸热板上也可具有外伸的上面或下面向阳设置的翅
板，该翅板上附着的是薄膜电池或硅晶电池等热敏感型光伏电池的贴片；或者，该翅板是高
反射镜面或是涂有太阳能选择性吸收涂镀层的吸热面。 本实用新型对涉及到的一些技术术语，做了如下定义 所述的导热管与吸热板间的传热接触连接是由沿导热管与吸热板相接触平面的两侧经强流脉冲粒子束金属熔合焊接熔点所构成的焊点或焊缝连接及导热管圆管柱面上的接触平面与该吸热板间的平面接触连接所共同构成的传热接触连接。 所述的强流脉冲粒子束金属熔合焊包括等离子焊、激光焊、闪光焊、非真空电子束焊、电栓焊、脉冲焊、微波焊和微弧焊。 强流脉冲粒子束金属熔合焊接可以是采用等离子焊机、非真空电子束焊机或激光焊机所实现的金属熔合焊接。 所述的多个平行的条形板与多个直管相对应一致设置是指两者呈纵向相对应一致的设置。 所述的一整板与一蛇型排管相对应一致设置是指两者呈长度方向上相对应一致的设置。 所述的多个平行的条形板与一蛇型排管相对应一致设置是指条形板的长度与蛇型排管的排管部分呈直线方向上相对应一致的设置。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。[0024]
图1是现有的平板式太阳能集能器的结构示意图； 图2是本实用新型的平板式太阳能集能器实施例一中带有导热管的吸热板的结构示意图，采用了剖面画法； 图3是本实用新型的平板式太阳能集能器实施例二中带有导热管的吸热板的结构示意图，采用了剖面画法； 图4是本实用新型的平板式太阳能集能器实施例三中带有导热管的吸热板的结构示意图，采用了剖面画法； 图5是本实用新型的平板式太阳能集能器实施例四中带有导热管的吸热板的结 构示意图，采用了剖面画法； 图6是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的实施例的截面示意图； 图7是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另一实施例的截面示
意意意意意意意意意意图；
图17是本实用新型的平板式太阳能集能器中带有导热管的吸热板的反面视图， 其中的导热管为直管；
图18是本实用新型的平板式太阳能集能器中带有导热管的吸热板的反面视图， 其中的导热管为U型管；
图19是本实用新型的平板式太阳能集能器中带有导热管的吸热板的反面视图， 其中的导热管为曲线管； 图20是本实用新型的平板式太阳能集能器中吸热板的正面视图，其中的翅板与 吸热板的交线呈水平； 图21是本实用新型的平板式太阳能集能器中吸热板的右视图，其中的翅板与吸 热板的交线呈水平，翅板与吸热板的夹角为D1 ; 图22是本实用新型的平板式太阳能集能器中吸热板的正面视图，其中的翅板与 吸热板的交线与水平面的夹角为D2 ; 图23是本实用新型的平板式太阳能集能器在具有坡面屋顶的向阳面和背阳面上 的应用的示意图；采用了侧向视图画法，且为清楚起见，省略了透光盖板、保温层、箱体等部 分；
图8是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-图9是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-
图io是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-
图11是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-
图12是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-
图13是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-
图14是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-
图15是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-
图16是本实用新型的平板式太阳能集能器中的辅助填条的另-
'实施例的截面示 '实施例的截面示 -实施例的截面示 -实施例的截面示 -实施例的截面示 -实施例的截面示 -实施例的截面示 -实施例的截面示 -实施例的截面示[0047] 图24是本实用新型的平板式太阳能集能器在非完全的面南朝北走向的坡面屋顶 的向阳面和背阳面上的应用的示意图；采用了俯视图画法。
具体实施方式为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。 如图2所示，本实用新型的平板式太阳能集能器实施例一中，导热管51的圆柱侧 面经模压或吹胀而具有一平面512 ;导热管51经上述平面512和吸热板11的反面相接触； 在上述平面512沿导热管51走向的两侧，经强流脉冲粒子束金属熔合焊接，把导热管51和 吸热板ll固定连接在一起；导热管51内插有传热的"S"型金属薄片55，金属薄片紧贴着 导热管内壁设置；导热管51与吸热板11相接触平面512的两侧边还镶嵌有金属熔合焊接 的辅助填条52 ;强流脉冲粒子束金属熔合焊接是强流脉冲离子束、电子束或电束流金属熔 合焊接，导热管和吸热板间的固定连接是前述焊接的焊点或焊缝53。 经模压或吹胀形成上述平面后，能使得吸热板与导热管间的接触更加平稳，两者 间的焊接加工更加方便，特别是在采用强流脉冲粒子束金属熔合焊接时，需要消除圆管导 热管与吸热板之间的间隙，通过施加较小的压紧力，就可以达到使导热管与平板吸热板间 产生紧密接触，使得金属熔合焊接所需的热量可以更快传送到热管/流道式金属导热管式 的导热管与平板吸热板之间形成焊点，减少焊接加热的负面影响，并提高了平板式太阳能 集能器的传热均匀性能与集热效率。 如图3所示，本实用新型的平板式太阳能集能器实施例二中，导热管51圆柱侧面 上与吸热板接触处具有一平面，除此以外的部分仍保持圆柱面，导热管平面是由模压或吹 胀而成，导热管51经上述平面512和吸热板11的反面相接触；在上述平面512沿导热管51 走向的两侧，经强流脉冲粒子束金属熔合焊接，把导热管51和吸热板11固定连接在一起； 导热管51内插有传热的"Z"型金属薄片56，金属薄片紧贴着导热管内壁设置；此时包括热 管/流道式金属管的导热管内的工质除了和热管/流道式金属导热管周边管壁间进行热传 递外，还能和中间的"S"型或"Z"型等金属薄片间进行热交换，加速了导热管与工质间的换 热速度，也提高了透明翅片式太阳能集能管的热效率。 导热管51与吸热板11相接触平面512的两侧边还镶嵌有金属熔合焊接的辅助填 条52 ;强流脉冲粒子束金属熔合焊接是强流脉冲离子束、电子束或电束流金属熔合焊接， 导热管和吸热板间的固定连接是前述焊接的焊点或焊缝53。 吸热板11和导热管51形成的楔形区域内可加入辅助填条52，该辅助填条52既可 以是促进金属熔合的金属焊丝，也可以是和上述楔形区域相配合的与吸热板熔点相同或稍 低熔点的型材。当吸热板采用铝板、铝镁板、铜板、表面镀有铜或铝的钢板中的一种，导热管 采用铜材管、表面镀有铜或铝的钢材管中的一种时，辅助填料采用铝材、铝基合金、Zn-Al合 金、Cd-Zn合金、Pb-Ag合金、Sn-Zn合金、Sn-Ag合金、Sn-Pb合金中的一种型材。所述的型 材包括空心型材，如管材；实心型材，如棒材；薄壁的弯折片材及厚壁的型材。在吸热板11 和导热管51形成楔形区域的表面上和/或辅助填条的表面上还可涂镀有含铝的焊接助剂， 或涂镀有铝基与铜基母材间的焊接熔合性焊料层。 如图4所示，导热管51内插有的传热的"S"型金属薄片55也可以是两条。两条金属薄片经焊接而连接在一起，各端均紧贴着导热管内壁设置。 如图5所示，导热管51内插有的传热的"Z"型金属薄片56也可以是两条。两条
金属薄片经焊接而连接在一起，各端均紧贴着导热管内壁设置。 如图6所示，辅助填条52可以采用具有直角三角形截面的实心型材。 如图7所示，辅助填条52也可以采用接触为内凹曲边的类三角截面的实心型材，
其中的圆弧面和导热管51的外圆柱面相接触、吻合。 如图8所示，辅助填条52也可以采用圆形截面的实心型材。 如图9所示，辅助填条52也可以采用梯形截面的实心型材。 如
图10所示，辅助填条52也可以采用具有直角三角环形截面的空心型材64，大三
角形中含有空心的小三角形，空心的小三角形内还可方便填充焊接助燃剂。 如
图11所示，辅助填条52也可以采用接触为内凹曲边的类三角的环形截面的空
心型材65，其中的圆弧面和导热管51的外圆柱面相接触、吻合，空心内还可方便填充焊接
助燃剂。 如
图12所示，辅助填条52也可以采用圆环形截面的空心型材66，空心内还可方便 填充焊接助燃剂。 如
图13所示，辅助填条52也可以采用具有梯形环形截面的空心型材64，大梯形中 含有空心的小梯形，空心的小梯形内还可方便填充焊接助燃剂。 如
图14所示，辅助填条52也可以采用具有直边楔形截面的型材67，外形类似开口 的三角形，开口内可填充焊接助燃剂。 如
图15所示，辅助填条52也可以采用具有接触为内凹曲边的楔形截面的型材68， 其中的圆弧面和导热管51的外圆柱面相接触、吻合，开口内可填充焊接助燃剂。 如
图16所示，辅助填条52也可以采用具有接触为外凸曲边的楔形截面的型材69， 其中的圆弧面和导热管51的外圆柱面相切，开口内可填充焊接助剂。 如
图17所示，本实用新型的平板式太阳能集能器10中，吸热板是由多个平行的条 形板组成，图中为条形板11、条形板12两块；导热管是和上述条形板11走向一致的直管或 直管的排管，图中每块条形板为等间距平行排列的3个直管21组成的排管；直管21下端和 下联汇管23联通，上端和上联汇管22联通。传热工质由下联汇管23进入，流经直管21，吸 收热量后从上联汇管22流出，同时带走热量。 如
图18所示，本实用新型的平板式太阳能集能器10中，吸热板是由多个平行的条 形板组成，图中为条形板11、条形板12两块；导热管是和上述条形板走向一致的U型管或U 型管的排管，图中每块条形板为一个U型管31 ;U型管31 —端和下联汇管33联通， 一端和 上联汇管32联通。传热工质由下联汇管33进入，流经U型管31，吸收热量后从上联汇管 32流出，同时带走热量。 如
图19所示，本实用新型的平板式太阳能集能器10中，吸热板是由多个平行的条 形板组成，图中为条形板11、条形板12两块，导热管是和上述条形板走向一致的曲线型管 41或曲线型管的排管，图中每块条形板为一个曲线型管41 ;曲线型管41下端和下联汇管 43联通，上端和上联汇管42联通。传热工质由下联汇管43进入，流经曲线型管41，吸收热 量后从上联汇管42流出，同时带走热量。 如图20、图21所示，本实用新型的平板式太阳能集能器10中，吸热板是由多个平行的条形板组成，图中为条形板11、条形板12两块。吸热板的正面还具有外伸的向阳的翅 板13。 由于太阳能是一种密度较低，且时常在变化的能量，根据太阳光入射四季变化，入 射角在0° 90°间接受光强的变化可达17%。虽然入射角在45。内这种变化对光强的 影响较小，不会超过10%，但是随着人类利用太阳能技术水平的提高，特别是表面选择性 吸收涂层等技术的发展，使得现有平板式太阳能集能器中吸热板的吸热面普遍达到吸收率 > 0. 90 ;发射率《0. 10的程度。因而，本行业人员开始注重这种由于多个光辐射强度分量 上入射角度造成的吸收能量损失，同时，随着太阳能的利用渐渐走向与建筑相结合，更要求 太阳能利用设施，诸如平板式太阳能集能器的安装，特别是应用在楼层建筑非屋面安装时， 既不破坏建筑的外貌，造成新的视觉污染，又能起到保温与装饰作用。因此，集热器悬置式 安装是唯一能适合这种发展要求的形式，同时也要求悬置安装后对直射光、散射光与地反 射光三个光辐射强度分量上仍能保持较高的集热效率。 由于翅板13包括面板与底板，翅板的底板与吸热板相固接，并且整个翅板的面板 与吸热板的正面相互之间有一夹角，该夹角D1(锐角) 一般介于20° 85°之间，可用于 调节地理纬度角为Dl时集热器对入射光辐射接收角。另外，为保证被翅板13反射的太阳辐 射被充分地吸收，所述的翅板13沿太阳能集热器安装的方向，即垂直方向，应该大于等于2 个，根据经验，其分布密度介于5 250个/米；为保证翅板13的热容不至于大量增加，其 面板外伸宽度与面板间距之比最好为0. 5-3倍。当采用上述方法时，在高度角较大时的太 阳辐射下，例如，在集热器垂直悬置安装时能使得相对日均高度角最大；入射光与肋片间的 入射角最小，太阳辐射能在肋片间被最大程度地多次反射和多次吸收。 所述的翅板13的面板与底板之间的连接，可以是面板的底端从其底板的端部连 出；也可以是面板的底端从其底板端部以外的其他部分连出。另外，面板与底板之间可以 是一体制成即采用板金弯边成形加工方法成形后制成，采用板金冲压成形加工方法成形 后制成；也可以是分体连接制成采用板金弯边成形加工方法成形后左右两部经中缝焊接 连接制成，采用一个板金弯边成形加工的中间折边条分别与面板及底板两部分焊接连接制 成。除此之外，面板与底板之间可以是1个底板与1个面板相连接，或可以是1个底板与多 个面板相连接。 翅板的表面是带太阳能选择性吸收层的吸热面或是高反射镜面，通常高反射镜面 的反射率可以达到90%以上；翅板与吸热板的夹角D1介于2(T 85°之间；由于采用吸 热板的受光面上还包括多个沿吸热板垂直方向设置、与该吸热板面形成一夹角的三维翅 板，当翅板表面为吸热面时，构成的三个带太阳能选择性吸收涂镀层的吸热夹面组成多次 吸收_部分反射_再吸收阵；当翅板表面为高反射镜面时，构成一个带太阳能选择性吸收涂 镀层的吸热面与二个反射夹面构成的多次吸收_全反射_再吸收阵或者全反射_吸收_再 全反射_再吸收阵，使得集热器对瞬时太阳总辐射强度三个分量的吸收得到大幅度提高。 此外，在屋顶设置平板式太阳能集能器，能省去支架或免调角度，使用安全。 当本实用新型的平板式太阳能集能器是平板型太阳能光伏光热复合集能器时，吸 热板上还置有如硅晶电池等光伏板，吸热板上也可具有外伸的上面或下面向阳设置的翅 板，该翅板上附着薄膜电池或硅晶电池等热敏感型光伏电池的贴片，或者该翅板是高反射 镜面。[0076] 如图22所示，该实施例中，翅板13与吸热板11或12的交线与水平面的夹角D2 介于±15°之间。如图23所示，楼层建筑面南朝北走向，屋面坡顶呈"人"字形。在向阳面 的屋面坡顶20上，具有本实用新型的平板型太阳能集热器10。翅板13是表面涂有高太阳 能吸收率涂层的吸热板。直接照射在吸热板和翅片13上的直射光、散射光91的热量被吸 热板和翅片13直接吸收。 在背阳面的屋面坡顶20'，具有平板型太阳能集热器10'。翅板13'表面为高反射 镜面。直接照射在吸热板和翅片13'上的直射光、散射光91'经翅片13'反射到吸热板上， 由吸热板吸收传来的热量。 另外，由图可知，该应用中，背阳面的平板型太阳能集热器10'的翅板13'由上之 下逐渐加宽，以便前翅板不能完全阻挡阳光照射到后边的翅板上，从而提高平板型太阳能 集热器的热效率。 如图24所示，楼层建筑面非完全面南朝北走向。向阳面的屋面坡顶30朝向正南 倾斜A角，其上具有本实用新型的平板型太阳能集热器10 ;翅板是表面涂镀有高太阳能吸 收率涂层的吸热板；翅板与吸热板的交线与水平面具有夹角B角；上述A角、B角的角度相 同，偏转方向一致，以便更多的直射光能照射在翅板上被吸收；背阳面的屋面坡顶30'朝向 正南倾斜A角，其上具有太阳能集热器10';翅板表面为高反射镜面；翅板与吸热板的交线 与水平面具有夹角B角；上述A角、B角的角度相同，偏转方向一致，以便更多的直射光能照 射在翅板上并背反射到吸热板上被吸收。 显然，因为吸热板上具有外伸的向阳的翅板，所以本实用新型的平板式太阳能集
能器可以直接固定在竖立的墙壁上，而不影响对热量的吸收。通过翅板和吸热板间的角度
设定，可使得更多阳光能垂直入射到翅板，并最终把热量传递到吸热板上。 吸热板可采用单板与多个列管在单板上均布连接而制成或多个列管分别与多个
单板一一配套连接后两端加联汇管连接而成，所述的连接可以是固定连接或滑动轴套连
接。为了减轻吸热板的重量和提高加工工艺性与加工效率，吸热板的板芯可以采用由一块
含多个均布的半园型、波浪型、梯型、矩形等凹槽的型板与一平板两板焊接等接合的加工方
式，经两端加联汇管焊接后制成带管腔的吸热板，以取代传统的平板与圆管焊接加联汇管
的结构形式。吸热板可采用铝板、铝镁板，也可采用铜板、表面镀有铜或铝的钢板，经与采用
铜管、铝管、铝镁管、表面镀有铜或铝的钢制中的一种的导热管进行强流脉冲粒子束金属熔
合焊接形成管板，该管板再经其导热管与两端的联汇管焊接连接。 吸热板的表面包括上述吸热板的板面，及导热管与翅板底板固接接触线所在的接 触管面。 上述平板式太阳能集能器的工作过程如下当日光辐射经透光盖板后，被吸热板 上的翅板的面板与底板吸收_反射_再吸收，辐射经多次反射几乎达到被全部吸收，采集的 热量经翅板传递至其底板与吸热板连接处，并加热吸热板内的工作介质，热量由工作介质 或工作介质及传热循环系统直接传入储水箱中、或经换热器或热水箱及循环系统间接传入 储水箱中，如此经上述的自然循环、强迫循环或相变循环回路的传热循环，最终将热量不断 地传入水箱，加热水箱内的水。 显然，本实用新型也可用于光电转换的集能器，此时，翅板表面除了采用高反射镜 面外，还可以经绝缘的导热胶粘附有薄膜电池或硅晶电池等热敏感型光伏电池的贴片，与光伏板底面或翅板面连接的冷却管等同于前述的导热管；同理，吸热板的受光工作表面也 可以采用高反射镜面或附着薄膜电池或硅晶电池等热敏感型光伏电池的贴片，即具有本实 用新型技术特征的光电转换的集能器也属于本实用新型的保护对象。 以上是本实用新型的部分实施方式，对于本领域内的一般技术人员，不花费创造 性的劳动，在上述实施例的基础上可以做多种变化，同样能够实现本实用新型的目的。但 是，这种变化显然应该在本实用新型的权利要求书的保护范围内。
权利要求平板式太阳能集能器，包括带有导热管的吸热板，其特征在于所述的导热管(21、31、41、51)的圆柱侧面经模压或吹胀而具有一平面(512)；所述的导热管经上述平面和吸热板的反面相接触；在上述平面沿导热管走向的两侧，经强流脉冲粒子束金属熔合焊接，把导热管和吸热板固定连接在一起。
2. 根据权利要求l所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，所述的导热管(51)内插有传热的"S"型金属薄片(55)或"Z"型金属薄片(56)，金属薄片紧贴着导热管内壁设置。
3. 根据权利要求l所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，所述的导热管(51)与吸热板(1)相接触平面的两侧边还镶嵌有金属熔合焊接的辅助填条(52);该辅助填条是采用具有直角三角形截面、接触为内凹曲边的类三角截面、圆形截面或梯形截面的实心型材，或者是采用具有直角三角环形截面、接触为内凹曲边的类三角环形截面、圆环形截面或梯形环形截面的空心型材，或者是采用具有直边楔形截面、接触为内凹曲边的楔形截面或接触为外凸曲边的楔形截面的型材。
4. 根据权利要求1所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，所述的吸热板的正面还具有外伸的上面或下面向阳设置的翅板，该翅板与吸热板间是一体制成或分体而经连接制成。
5. 根据权利要求l所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，所述的吸热板(1)是由多个平行的条形板(11,12)组成，所述的导热管(21、31、41)是和上述条形板走向一致的直管(21)、"U"型管(31)、曲线型管(41)，或是上述直管、"U"型管、曲线型管的排管。
6. 根据权利要求1所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，所述的强流脉冲粒子束金属熔合焊接是强流脉冲离子束、电子束或电束流金属熔合焊接，导热管和吸热板间的固定连接是前述焊接的焊点或焊缝(53)。
7. 根据权利要求3所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，所述的吸热板采用铝板、铝镁板、铜板、表面镀有铜或铝的钢板中的一种，所述的导热管采用铜材管、表面镀有铜或铝的钢材管中的一种，所述的辅助填料采用铝材、铝基合金、Zn-Al合金、Cd-Zn合金、Pb-Ag合金、Sn-Zn合金、Sn-Ag合金、Sn-Pb合金中的一种。
8. 根据权利要求7所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，在吸热板(11)和导热管(51)形成楔形区域的表面上和/或辅助填条的表面上涂镀有含铝的焊接助剂，或涂镀有铝基与铜基母材间的焊接熔合性焊料层。
9. 根据权利要求4所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，所述的翅板上具有太阳能选择性吸收涂镀层，或具有薄膜电池/硅晶电池的贴片，或具有高反射镜面。
10. 根据权利要求4所述的平板式太阳能集能器，其特征在于，所述的翅板的外伸宽度与相邻翅板间距之比为0. 5-3倍。
专利摘要本实用新型涉及一种平板式太阳能集能器，包括带有导热管的吸热板。其中，导热管(51)的圆柱侧面经模压或吹胀而具有一平面(512)；导热管经上述平面和吸热板(11)的反面相接触；在上述平面沿导热管走向的两侧，经强流脉冲粒子束金属熔合焊接，把导热管和吸热板固定连接在一起。该平板式太阳能集能器吸热、导热效果较好、集热效率较高。
文档编号B23K101/08GK201539984SQ20092006799
公开日2010年8月4日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者潘戈 申请人:潘戈