专利名称：红外线温室型平板太阳能集热器的制作方法
技术领域：
●技术领域红外线温室型平板太阳能集热器，属于太阳能光热利用技术领域，涉及一种平板太阳能集热器。
●背景技术真空管太阳能集热器具有保温好、热效高等特点，但承压性能、安装性能、与建筑美观结合性能远不如平板集热器。传统平板太阳能集热器的结构是在集热管芯上装有翅片集热板，并且一并安装在扁平的板形箱框内，朝阳面装有透光盖板，这种集热器具有采光面积大、承压、耐用、结构简单、形体轻薄等优点，而且便于与建筑美观结合，但保温性能较差，热效率偏低。专利申请02219193、00263979、00263980分别提出了几种降低透光盖板传热能力、减少传导热损失的方案，从而一定程度上提高了集热效率，但现有技术的平板集热器均存在以下明显缺陷一是集热板的朝阳面是对红外线透明的空气窗口，集热板的红外辐射能量大部分直接或间接损失到外部空间；二是箱体内的空气随集热板芯的温度变化其压力出现一定的波动，对透光盖板与集热器的其他部件产生力学作用，影响集热器的强度和透光盖板的理想化选择，同时集热器内部与外界的呼吸作用所渗漏进来的空气中含有的水分，在透光盖板上易结霜露而降低了透光率、影响集热效率。
●发明内容本实用新型的目的是提供一种能控制红外辐射损失、形成温室效果的保温层、并且能改善受力状态、避免结露影响的平板太阳能集热器。
为实现上述目的，本实用新型的红外线温室型平板太阳能集热器由透光盖板、集热管芯、集热板、联集管、固体保温层、保温箱框以及柔性平衡膜、透光温室气体及透光红外高反射膜组成；在保温箱框的朝阳面安装有透光盖板形成平板形密闭箱体，在箱体内自透光盖板依次装有带集热板的集热管芯、固体保温层、柔性平衡膜，依次形成前温室、后温室和空气平衡室；集热板与集热管芯固定连接成一体并良好导热，朝阳面附着太阳能吸收膜层，背面紧贴固体保温层，多组集热管芯与带有介质进出口的联集管相连接；空气平衡室通过箱框上的平衡孔与大气连通，前温室通过固体保温层和集热板上的导气孔与后温室连通，前温室与后温室内填充纯净的透光温室气体，所述的透光温室气体是对可见光透明而对红外线吸收的气体；透光盖板的一侧附着一薄层透光的红外线高反射膜。
集热板可制成带有倾斜于平板基面的波纹面或瓦楞面；透光盖板也可采用成品中空透光板，在两层透光板的中间夹层的周边密封，夹层内抽成真空或填充透光绝热气体；透光温室气体是单一温室气体或一种以上的混合温室气体；集热管芯可用金属通管或相变热管，金属通管内可以安装防冻芯和除垢棒。
采用上述结构后，当阳光透过透光盖板和透光温室气体照射到集热板上的太阳能吸收膜层时，光能转变成热能被集热管芯内的介质吸收，温度较高的集热板所发射的红外线辐射被透光盖板上形成的红外高反射膜反射，并被前温室内的透光温室气体吸收形成保温作用的温室；透光温室气体随温度的升高发生膨胀，使前、后温室内的气体压力增高从而压迫柔性平衡膜向平衡室方向变形以扩容降压，平衡室内的空气通过平衡孔的呼吸作用使前、后温室内的透光温室气体压力与外界大气压力保持平衡，从而保证了透光盖板与集热器在常压环境下工作而不受压力差的作用，纯净的温室气体避免了结霜、结露现象，如果选择传热能力比空气较小的温室气体，保温效果进一步改善；集热板上的倾斜波纹面或瓦楞面能够保证集热器倾斜或垂直方向安装后与阳光的有利角度；中空透光盖板具有较高的热阻，降低传热损失、提高保温效果。本实用新型的集热器与水箱可组成热水系统，与其他设备配合可以组成太阳能空调、太阳能生产工艺系统等等；本实用新型可独立倾斜安装，也可以作为建筑墙体部件或装饰部件垂直镶嵌安装，应用方便而且美观。
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以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型红外线温室型平板太阳能集热器的第一种实施方式的剖视图。
图2是本实用新型红外线温室型平板太阳能集热器的第二种实施方式的剖视图。
●具体实施方案图1所示的红外线温室型平板太阳能集热器由透光盖板(12)、集热管芯(6)、集热板(10)、联集管(9)、固体保温层(5)、保温箱框(1)以及柔性平衡膜(4)、透光温室气体(13)、红外高反射膜(11)组成；保温箱框(1)的内壁(7)作保温处理，朝阳面密封安装透光盖板(12)形成密闭扁平箱体，在透光盖板(12)后依次装有带集热板(10)的集热管芯(6)、固体保温层(5)、。柔性平衡膜(4)，依次形成前温室(16)、后温室(15)和空气平衡室(14)；集热管芯(6)是金属通管，多组集热管芯(6)与带有介质进口(2)、出口(8)的联集管(9)并联，集热板(10)与集热管芯(6)焊接成一体并制成瓦楞面，朝阳面涂镀太阳能吸收膜层，背面紧贴固体保温层(5)；柔性平衡膜(4)用正面复合铝箔的柔软隔热材料制成，周边与保温箱框(1)密封连接；空气平衡室(14)通过箱框上的平衡孔(3)与大气连通，前温室(16)通过导气孔(17)与后温室(15)连通，前温室与后温室内填充纯净的透光温室气体(13)，如乙烷和二氧化碳的混合气体；透光盖板(12)是单层玻璃板，其内侧镀一薄层红外高反射膜(11)，如二氧化锡或氧化铝锌或氧化铟锡薄膜。
图2所示的红外线温室型平板太阳能集热器基本同于图1所示结构，区别在于集热管芯(6)采用相变热管，多组相变热管的冷凝段插入带有介质进口(2)和出口(8)的联集管(9)内；透光盖板(12)采用成品中空透光板，两层透光板的夹层周边密封处理，夹层内填充透光绝热气体，如氩气，也可以抽成真空。
上述具体实施例并不限制本实用新型基本思想的其他应用方式，如图1实施例也可采用中空透光盖板，图2实施例也可采用单层透光盖板，透光温室气体和红外高反射膜也不仅限于上述实施例所用的材料。
权利要求1.红外线温室型平板太阳能集热器，由透光盖板(12)、集热板(10)、集热管芯(6)、联集管(9)、固体保温层(5)、保温箱框(1)等组成，在保温箱框(1)的朝阳面安装有透光盖板(12)形成平板形密闭箱体，在箱体内装有带集热板(10)的集热管芯(6)，其背面紧密贴有固体保温层(5)，集热板(10)与集热管芯(6)固定连接成一体并良好导热，朝阳面附着太阳能吸收膜层，多组集热管芯(6)与带有介质进口(2)和出口(8)的联集管(9)相连接，其特征在于另外还包括红外高反射膜(11)、透光温室气体(13)、柔性平衡膜(4)；透光盖板(12)的一侧附着一薄层透光的红外高反射膜(11)；在固体保温层(5)与保温箱框(1)之间安装有柔性平衡膜(4)，自透光盖板(12)依次形成前温室(16)、后温室(15)和空气平衡室(14)，固体保温层(5)和带有集热板(10)的集热管芯(6)处在前温室(16)和后温室(15)的中间，空气平衡室(14)通过箱框上的平衡孔(3)与大气连通，前温室(16)通过固体保温层(5)和集热板(10)上的导气孔(17)与后温室(15)连通，前温室(16)与后温室(15)内填充纯净的对可见光透明而对红外线吸收的透光温室气体(13)。
2.根据权利要求1所述的红外线温室型平板太阳能集热器，其特征在于集热板(10)上有倾斜于平板基面的波纹面或瓦楞面。
3.根据权利要求1所述的红外线温室型平板太阳能集热器，其特征在于透光盖板(12)是中空透光盖板，在双层透光板中间夹层的周边进行密封，夹层内抽成真空或填充透光绝热气体，中空透光盖板(12)的一层透光板的内侧附着一薄层透光的红外高反射膜(11)。
4.根据权利要求1所述的红外线温室型平板太阳能集热器，其特征在于透光温室气体(13)是一种温室气体或一种以上混合的温室气体。
5.根据权利要求1所述的红外线温室型平板太阳能集热器，其特征在于集热管芯(6)内装有防冻芯和除垢棒。
专利摘要红外线温室型平板太阳能集热器由透光盖板、集热管芯、集热板、箱框及透光红外高反射膜、透光温室气体和柔性平衡膜等组成，透光盖板镀一薄层透明的红外高反射膜，集热板和集热管芯安装在由透光盖板和箱框形成的温室中间，温室内充填透光温室气体，柔性平衡膜能调节温室压力与大气平衡；这种集热器能控制红外热辐射损失，并利用红外能量形成温室起到保温作用，可单体独立安装也可以作为建筑、装饰部件镶嵌安装，具有轻薄、美观、承压、高效、应用广泛等特点。
文档编号F24J2/32GK2630749SQ0321754
公开日2004年8月4日 申请日期2003年5月29日 优先权日2003年5月29日
发明者喜春野, 郑丽红 申请人:喜春野