专利名称：太阳能平板型金属光热转换组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及吸收太阳能热射线及光热转换为热能，并将热能传递到传热工质的装置，尤其是能增加吸收太阳能热射线吸热面积和提高光热转换效率的太阳能平板型金属光热转换组件。
背景技术：
目前，公知的市场上太阳能利用系统主导产品中的光热转换吸热体都是由有一定表面积金属板与其紧密结合装有传热工质的金属传热管构成，太阳能热射线投射到金属板表面时，金属板内部结构中带电粒子受迫振动与其它原子或分子发生碰撞，振动能量转变为平动动能，使分子热运动能量增加而产生热能，并向与金属板紧密结合的金属传热管中传热工质传递热能。因此，太阳能光热转换吸热体是太阳能利用系统中的核心部件，直接关系到太阳能光热转换效率高低和产热量多少的关键部件之一。上述提及的太阳能利用系统中的光热转换吸热体存在许多不足。主要反映在吸收太阳能热射线吸热面积占整个系统采光面积的比例小，吸收太阳能热射线量少，单位采光面积产热量低，光热转换吸热体进行光热转换过程中温度高，对外热辐射强度大及热能损失多，特别是在污染环境中情况更严重。诸多的太阳能利用系统为了保证产热量而增加光热转换吸热体的吸热面积，因而，导致了太阳能利用系统中光热转换装置体积很大，为安装、使用、维护带来很多不便。
发明内容
为了克服现有太阳能利用系统中光热转换吸热体吸热面积小，吸收太阳能热射线总量少，对外热辐射强度大及光热转换效率低的不足。本实用新型提供了一种太阳能平板型金属光热转换组件，该太阳能平板型金属光热转换组件使有限的采光面积增加了吸收太阳能热射线的面积，增大了单位采光面积产热量，并具有吸热面表面温度低，对外热辐射强度小，提高吸收太阳能热射线总量及光热转换效能，一种能减轻太阳能利用系统的光热转换装置重量及减小体积的太阳能平板型金属光热转换组件。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是太阳能平板型金属光热转换组件是由组件体、传热工质、工质出口管、工质进口管及吸热涂层材料构成。金属材料制成的组件体是本例实用新型重要基础构件，所有的零部件及吸热涂层材料都安装在组件体上及涂敷在组件体的结构中，吸收太阳能热射线光热转换及热能传递的结构和技术内容都是由组件体完成的。①太阳能平板型金属光热转换组件的组件体结构表述如下太阳能平板型金属光热转换组件的组件体的一平面板内侧均布排列有3条圆形工质通道组成了管板式吸热结构，3条工质通道外表面左右两侧与平面板平行的导热筋组成了翼管式吸热结构，4条加强筋分别排列在工质通道外表面左右两侧于一体的导热筋内侧与平面板内侧之间，形成了以3条工质通道两侧独立的6条吸热通道，平面板的外表面排列排满了与工质通道方向一致半径R＜1mm、θ＞1.6弧度的小弧型面构成了组件体一整面的平板吸热面。6条吸热通道外的平板吸热面上沿吸热通道方向分别均布排列有6行能透过光线的＞2mm的圆形通孔，圆形通孔数量大于平板吸热面面积的20％。为便于固定组件体，在组件体左右两侧的导热筋面上开有螺钉孔。②太阳能平板型金属光热转换组件整体构成表述如下太阳能平板型金属光热转换组件以组件体为基础构件，3条工质通道的3个上端口分别焊接装配有3个工质出口管，3条工质通道的3个下端口分别焊接装配有3个工质进口管，传热工质由工质进口管进入，由工质出口管疏出，吸热涂层材料涂敷在3条工质通道外两侧导热筋的内侧面上。③太阳能平板型金属光热转换组件工作原理及技术内容表述如下太阳能平板型金属光热转换组件是吸收太阳能热射线及光热转换为热能，并将热能传递至传热工质的装置。当太阳能热射线投射到平板吸热面时，也同时由圆形通孔进入吸热通道内投射到涂有吸热涂层材料的导热筋内侧面，平板吸热面和导热筋内侧面吸收太阳能热射线转化为该物体的内能增量而产生热能，由工质通道壁吸收热能传递至工质通道内流动的传热工质。采用能扩大吸收太阳能热射线吸热面积的结构，组件体平板吸热面上排列排满的小弧型面拉直于一平面，可以看出，其小弧型面增大了平板吸热面吸收太阳能热射线的吸热面积，增加了太阳能热射线在同一时段投射到组件体单位面积的太阳能热射线总量，平板吸热面和导热筋内侧面都是太阳能平板型金属光热转换组件吸收太阳能热射线的吸热面。平板吸热面上的圆形通孔减少了平板吸热面的吸热面积，同时也减少了平板吸热面吸收太阳能热射线总量，降低了平板吸热面表面温度，也降低了平板吸热面对外热辐射强度。当太阳能热射线投射到平板吸热面的同时，太阳能热射线通过圆形通孔进入到吸热通道内被吸热面积大、温度低涂有吸热涂层材料的导热筋强烈吸收并转换为热能。由于工质通道中的传热工质流进流出，吸收工质通道壁传来的热能，并随流动的传热工质将热能传递出去，所以，工质通道壁周围温度较低与吸收太阳能热射线进行光热转换平板吸热面和导热筋存在温差，平板吸热面和导热筋光热转换的热能都能传递到工质通道壁被其内的传热工质吸收。从以上可知，平板吸热面和导热筋具备了吸收太阳能热射线的结构及光热转换机理。因此，既能增加吸收太阳能热射线面积，平板吸热面在较低温度下工作保持低辐射，达到提高太阳能平板型金属光热转换组件光热转换效能的目地。
本实用新型的有益效果是，太阳能平板型金属光热转换组件具有吸收太阳能热射线吸热面积大，吸收太阳能热射线总量多，平板吸热面对外热辐射强度低，光热转换效能高，本例实用新型具有体积小、重量轻，易于工业化生产。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本例实用新型的剖面主视图。
图2是
图1的A-A剖视图。
图3是图2的局部放大图。
在图中1、组件体，2、工质通道，3、导热筋，4、吸热涂层材料，5、传热工质，6、工质进口管，7、工质出口管，8、平板吸热面，9、圆形通孔，10、平面板，11、加强筋，12、吸热通道，13、小弧型面，14、螺钉孔。
本实用新型具体实施例在
图1中，金属材料制成的组件体(1)内均布排列了3条圆形工质通道(2)，与其外园壁一体的左右两侧导热筋(3)将3条工质通道(2)呈一字排列，导热筋(3)内侧涂敷一层吸热涂层材料(4)，在3条工质通道(2)的下端口分别焊接装配3个用于传热工质(5)进入的工质进口管(6)，3条工质通道(2)的上端口分别焊接装配3个用于传热工质(5)流出的工质出口管(7)，6条吸热通道(12)外的平板吸热面(8)面上均布排列有能透光＝2mm的圆形通孔(9)，组件体(1)两侧的导热筋(3)面上加工有螺钉孔(14)。
在图2中，平面板(10)的内侧与均布排列的3条工质通道(2)外园表面于一体组成了管板式吸热结构，3条工质通道(2)两侧与平面板(10)平行的导热筋(3)构成了翼管式吸热结构，4条加强筋(11)分别排列在工质通道(2)左右两侧的导热筋(3)与平面板(10)内侧之间，将3条工质通道(2)两侧分隔成6条独立的吸热通道(12)，平面板(10)的外表面排列排满了与工质通道(2)方向一致的半径R＝1mm、θ＝1.6弧度的小弧型面(13)构成平板吸热面(8)。
图3是图2的局部放大图。
权利要求1.太阳能平板型金属光热转换组件是吸收太阳能热射线进行光热转换的装置，由组件体、工质进口管、工质出口管、传热工质及吸热涂层材料装配构成，其特征是金属材料制成的组件体内均布排列有3条圆形工质通道，平面板的内侧与均布排列3条工质通道的外园表面于一体组成了管板式吸热结构，3条工质通道两侧与平面板平行的导热筋组成了翼管式吸热结构，导热筋内侧涂敷一层吸热涂层材料，3条工质通道的下端口分别焊接装配有3个用于传热工质进入的工质进口管，3条工质通道的上端口分别焊接装配有3个用于传热工质流出的工质出口管，4条加强筋分别排列在工质通道两侧的导热筋内侧与平面板内侧之间，将3条工质通道两侧分隔成6个独立的吸热通道，平面板的外表面排列排满了与工质通道方向一致能增加面积的小弧型面构成组件体一整面的平板吸热面，6条吸热通道外的平板吸热面上均布排列与吸热通道方向一致的能透光线的圆形通孔，其太阳能热射线由圆形通孔进入到吸热通道内，被其内涂有吸热涂层材料的导热筋吸收转换为热能，平板吸热面和导热筋都是太阳能平板型金属光热转换组件吸收太阳能射线进行光热转换的吸热面，传热工质在工质通道内流动过程中吸收平板吸热面和导热筋传递的热能，随着传热工质流进流出将太阳能平板型金属光热转换组件光热转换的热能带出，组件体两侧的导热筋上加工有螺钉孔用于固定组件体。
2.根据权利1要求所述的太阳能平板型金属光热转换组件其特征是平板吸热面是由半径R＜1mm、θ＞1.6弧度的小弧型面构成，吸热通道外平板吸热面的圆形通孔直径＞2mm，圆形通孔数量大于平板吸热面面积的20％。
专利摘要太阳能平板型金属光热转换组件能够增加吸收太阳能热射线面积和增加光热转换量，提高太阳能利用系统光热转换效能的装置。金属制成的组件体内均布排列3条工质通道和6条吸热通道，平面板的外表面排列排满了小弧型面构成了能增加吸收太阳能热射线面积的平板吸热面。吸热通道外的平板吸热面而且分别排列有能透过光线的圆形通孔，太阳能热射线投到平板吸热面时，也由圆形通孔进入到吸热通道内被涂敷吸热涂层材料的导热筋强烈吸收，平板吸热面和导热筋都是吸收太阳能热射线的吸热面。传热工质在组件体内工质通道流动过程中吸收组件体各吸热面传来的光热转换热能。具有体积小、重量轻，易于工业化生产。
文档编号F24J2/20GK2842306SQ200520108238
公开日2006年11月29日 申请日期2005年5月23日 优先权日2005年5月23日
发明者唐绍章, 唐墨 申请人:唐绍章, 唐墨