专利名称：板式太阳能集热板的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能集热器，尤其涉及一种板式太阳能集热板。
背景技术：
板式太阳能集热板是太阳能集热装置上使用的部件，普通的板式太阳能集热板包括铜铝材质的导热介质流通竖管，将竖管连通起来的横管，底部的保温层，上部的透明盖板以及联结底板与盖板的边框。这种结构的集热板存在下述缺陷流道材料刚度太大，不具有膨胀性，不容易弯曲，不能防冻胀，在冬季需要进行排空，而若采用防冻液又会造成污染；同时厚度和重量比较大，只适合在房顶安装，而且成本高、安装复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种厚度薄、重量轻、结构简单、防冻胀性能好、热效率高、可安装在弯曲表面的全塑料板式太阳能集热板。
为达到上述目的，本发明包括集热芯、底板、盖板和边框，其中集热芯设置在底板、盖板和边框所围成的空间内，集热芯、底板、盖板和边框均采用塑料材料，集热芯设置选择性吸收涂层，盖板为透明塑料板。
上述方案中的集热芯、底板、盖板和边框均可以是内设空腔的板状塑料体，空腔有多个且相互间隔；其中的集热芯包括集热芯主板和联集管，其中纵向空腔设置在集热芯主板内形成纵向流道，联集管设置在集热芯主板的两端，其内设置横向流道，横向流道上设置与纵向流道一一对应连通的进出水口。
本发明各零部件之间的连接关系可以是下述三种方案之一；1.底板、集热芯主板和盖板至少其中之一纵向为一个整体或由至少两个纵向单元组成；2.底板、集热芯主板、盖板和边框中至少两个是一体化结构；3.底板、集热芯主板和边框是一体化结构，它们与盖板连接。其中方案3为优选方案。
本发明中的集热芯主板与联集管固定连接，联集管外设置保温端罩，保温罩封堵底板、盖板和边框的纵向空腔；联集管内横向流道周围设置用于隔热的横向空腔；各零部件之间的连接可以是粘结、热熔连接、过盈连接等；底板、边框中的空腔纵向设置，至少有一层，不同层的腔室优先为错缝结构。
底板、边框的纵向腔室内设置保温材料；集热芯、底板、盖板和边框至少在一个方向弯曲，与安装面相吻合。
本发明由于采用全塑料结构，并且盖板起到透光作用，底板、边框设置具有隔热、保温作用的空腔，从而保证集热芯一方面充分吸收热量，另一方面又能够避免热量的散发，因此具有以下优点1.厚度小，结构紧凑、重量轻，适合外墙立面安装使用；2.结构及制造工艺简单，制造及安装成本低；3.材料和结构具有可膨胀性防冻胀性能好，冬季无需排空作业；4.即适合单户使用，又可以大规模集成使用，适合工厂等使用；5.全塑料结构，使其可以在带有曲面的房顶和墙壁使用；6.不容易破碎、安全性能好。
图1是本发明实施例1、2、3、4整体结构示意图；图2是实施例1沿图1所示A-A剖视图；图3是实施例1内联集管结构示意图；图4是实施例1保温端罩结构示意图；图5是实施例1联集管与保温端罩结构示意图；图6是实施例2沿图1所示A-A剖视图；图7是实施例3沿图1所示A-A剖视图；图8是实施例2、3联集管的结构示意图；图9是实施例4整体结构示意图；图10是本发明集热板安装使用状态示意图；图11是本发明集热板集成后使用状态示意图；图12是本发明集热板集成安装在曲面屋顶的示意图。
具体实施例方式
实施例1本发明实施例1集热板总体结构如图1、2所示，它包括集热芯a、底板b、透明的盖板d和两个侧边边框c，集热芯a设置在底板b、盖板d和两个侧边边框c所围成的空间内，集热芯a、底板b、盖板d和边框c均为内设纵向腔室的板状塑料体，纵向腔室有多个且相互间隔；集热芯a包括集热芯主板a1和联集管a2，集热芯主板a1内的纵向腔室形成纵向流道a3，流道a3的截面呈圆形，集热芯主板a1的上表面涂有选择性吸收涂层；联集管a2设置在集热芯主板a1的两端，其结构如图3所示，联集管a2内设置横向流道a21，联集管a2外设置保温端罩e，保温端罩e封堵住底板b、盖板d和边框c的纵向空腔。保温端罩e结构如图4所示，其带有至少一层横向空腔，也是起保温作用；如图5所示，保温端罩e罩在联集管a2外，保温端罩e的4个角上带有突起e2，突起e2可以卡入底板b、边框c、盖板d相应的空腔内紧固定位；横向流道a21上设置与纵向流道a3一一对应连通的进出水口a22，其与纵向流道a3端部采用凹凸匹配联结。
上述底板b、边框c的纵向腔室有两层，不同层的腔室为错缝结构；底板b、盖板d和边框c内的纵向腔室呈矩形或六角形。底板b上表面设置反射膜；底板b侧面设置安装孔b1，安装时可用螺栓将通过它将集热板固定在墙体上。
如图5所示，联集管a2带有中间的横向流道a21，保温端罩e带有横向空腔a23及与联集管a2端口相对应的开口。联集管a2、保温端罩e的两端是对应凹凸卡合的结构，这样端部可以根据需要封堵或与另一集热板在端部凹凸配合连接或采用管件连接，使联集管a2的横向流道a21首尾连接形成一个长的大流道，从而实现多个集热板并联形成一个大的集热板，这种模块化结构及组合也是本发明的特点之一。
底板b、盖板d和边框c的腔室内为空气，又由于塑料本身是热的不良导体，这样它就能够防止对流传热，起到保温的作用，集热板吸收的热量不容易扩散出去，提高了热效率。
实际上，上述底板b及盖板d内可以抽成真空，以更好地保温，和透光，进一步提高热效率。集热芯主板a1与联集管a2为热熔连接，集热芯主板a1分别与底板b、盖板d和边框c卡合。
上述的凹凸配合及卡合以及热熔连接也可以采用其它连接方式，这些都在本发明的保护范围之内。保温端罩可以不带隔热空腔而采用保温材料制作或采取其它保温措施。
实施例2如图6所示，与实施例1相比较，集热芯主板a1、底板b、边框c和盖板d是一次性挤出成型的一体化结构。
实施例3如图7所示，与实施例2比较，集热芯主板a1、底板b和边框c采用耐温、不透光的材料如PB，并且是一次性挤出成型的一体化结构，联集管a2与保温端罩e集成为一个件，如图8所示；集热芯主板a1的纵向流道a3截面呈矩形；盖板d采用透光材料如PC塑料一次性注塑成型或挤出成型，与前述集成在一起的集热芯主板a1、底板b和边框c卡合再与联集管a2热熔，联集管a2对应集热芯主板a1的一侧带有翻边a24，以增大热熔的密封性及起到遮掩热熔缝隙的美观作用。
实施例4如图9所示，与实施例1相比较，集热芯主板a1、底板b是一次性挤出的一体化结构形成一个单元，一个或多个这样的单元粘结起来，与边框c和盖板d卡合，然后与联集板a1热熔，与保温端罩e卡合。从而形成完整的集热板。
本发明中塑料板内的腔室可以是任何规则的形状，不局限于矩形。只是，纵向流道及横向流道设计成矩形有利于变形抵消结冰膨胀，防止集热板被胀裂，提高了产品的耐候性；如做成三角形或六角形则具有最高的强度。实际生产使用时，可根据需要设计。
分体加工然后再卡合的好处是各零部件可以采用不同的材料，对于盖板来说，可以采用透光性能好的PC、透明PP等；集热芯可以采用耐高温、具有高弹性的PB、PPR等塑料；底板、边框可以采用保温性好、耐高温的ABS等塑料；各零部件之间的连接可以采用热熔、粘接等各种可行的连接方式。
本发明巧妙地利用了密闭夹层的保温性能，将集热板的保温层、集热芯、透光层集成在一起，并采用质轻的塑料材料，大大地简化了结构和工艺，缩小了尺寸、减轻了重量，拓展了应用场地，并使得集热板在墙体甚至是曲面墙体和屋顶上安装成为可能。而且还利用了塑料材料的高弹性特性，使得产品的耐侯性强，可以防冻胀，无需排空作业。零部件采取塑料挤出及注塑成型的方式加工即可，而且其长度可以根据需要调节或截取，制造及安装成本低，生产率极高，适合大批量生产。
本发明可以是单户在外墙立面或房顶安装使用，如图10所示，或若干串接适合大规模使用，如图11所示；由于本发明采用全塑料结构，因此容易弯曲，能够更加容易地安装在带有曲面的房顶使用，如图12所示的大型工厂房顶安装的大型热水或取暖系统，实际使用时，它还要配备循环泵、控制阀、传感器和控制系统(图中未示出)。
权利要求
1.一种板式太阳能集热板，它包括集热芯、底板、盖板和边框，其中集热芯设置在底板、盖板和边框所围成的空间内，其特征在于集热芯、底板、盖板和边框均采用塑料材料，集热芯设置选择性吸收涂层，盖板为透明塑料板。
2.根据权利要求1所述的板式太阳集热板，其特征在于集热芯、底板、盖板和边框均为内设空腔的板状塑料体，空腔有多个且相互间隔。
3.根据权利要求2所述的板式太阳能集热板，其特征在于集热芯包括集热芯主板和联集管，集热芯主板内设置纵向流道，联集管设置在集热芯主板的两端，其内设置横向流道，横向流道上设置与纵向流道一一对应连通的进出水口。
4.根据权利要求3所述的板式太阳能集热板，其特征在于底板、集热芯主板和盖板至少其中之一纵向为一个整体或由至少两个纵向单元组成。
5.根据权利要求4所述的板式太阳能集热板，其特征在于底板、集热芯主板、盖板和边框中至少两个是一体化结构。
6.根据权利要求4所述的板式太阳能集热板，其特征在于底板、集热芯主板和边框是一体化结构，它们与盖板连接。
7.根据权利要求5或6所述的板式太阳能集热板，其特征在于集热芯主板与联集管固定连接，联集管外设置保温端罩，保温端罩封堵底板、盖板和边框的纵向空腔；保温端罩采用保温材料或设置用于隔热的横向空腔；保温端罩与联集板可以是一体的；各零部件之间的连接可以是粘接、热熔连接、过盈连接等。
8.根据权利要求7所述的板式太阳能集热板，其特征在于底板、边框的空腔纵向设置，至少有一层，不同层的腔室为错缝结构。
9.根据权利要求8所述的板式太阳能集热板，其特征在于底板、边框的纵向腔室内设置保温材料。
10.根据权利要求9所述的板式太阳能集热板，其特征在于集热芯、底板、盖板和边框至少在一个方向弯曲，与安装面相吻合。
全文摘要
本发明属于太阳能集热器，尤其涉及一种板式太阳能集热板。为达到上述目的，本发明包括集热芯、底板、盖板和边框，其中集热芯设置在底板、盖板和边框所围成的空间内，集热芯、底板、盖板和边框均采用塑料材料，集热芯设置选择性吸收涂层，盖板为透明塑料板。本发明具有以下优点厚度小，结构紧凑、重量轻，适合外墙立面安装使用；结构及制造工艺简单，制造及安装成本低；材料和结构具有可膨胀性防冻胀性能好，冬季无需排空作业；既适合单户使用，又可以大规模集成使用，适合工厂等使用；全塑料结构，使其可以在带有曲面的房顶和墙壁使用；不容易破碎、安全性能好。
文档编号F24J2/05GK1527005SQ03139279
公开日2004年9月8日 申请日期2003年9月25日 优先权日2003年9月25日
发明者尹学军, 宋基盛 申请人:宋基盛, 尹学军