专利名称：一种太阳能平板集热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于换热元件技术领域，涉及一种太阳能平板集热器。
背景技术：
太阳能热水器充分利用太阳能资源，把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器是由集热管、储水箱及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热板。集热板受阳光照射面温度高，集热板背阳面温度低，在集热板内的水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到加热水的目的。传统的太阳能热水器为敞开式并安装在房顶上，或者悬挂在阳台或外墙上，一旦遇到天气变化，往往会使热水器受到意想不到的损坏。比如下雨时往往会夹带大量冰雹，当冰雹超过一定重量时，将会把集热板上的集热管打碎，这样就影响了热水器的功效，如果集热管被打碎多根，热水器就起不到热能的转换作用，降低了热水器的使用寿命。而且热水器安装在房顶，人们很难及时发现集热管被打碎，因此在使用时，就会给用户带来许多烦恼和不必要的麻烦。为此，人们经过长期的探索，提出了各种各样的解决方案，有些还申请了专利。 例如，中国专利公开了一种真空玻璃管太阳能集热板透光保护装置[授权公告号为CN 2514272Y]，它由安装有带支架、热水过流管的镀膜真空玻璃管的太阳能集热板与保护机构连接所组成，而保护机构由太阳能集热板框架上的连接件与透光保护罩可拆装连接成一体构成，只要松开或拧紧螺钉，就可打开透光保护罩，便于维修和调换零件。虽然上述保护装置能起到防止集热管被打碎的目的，但阳光穿过该保护罩时，由于保护罩的作用使直接到达集热板上的阳关强度减弱，使集热板不能充分吸收太阳能。若在阳光不充足的天气使用这种保护罩，根本起不到利用太阳能对水进行加热的目的。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种集热效率高的太阳能平板集热器。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种太阳能平板集热器，包括一个底座，该底座具有一沿横向展开的凹腔，所述的凹腔的表面设有一隔热层，在隔热层上所述凹腔的底面处设有若干呈管状的热交换管，其特征在于，所述的底座上连接有将凹腔端口处罩住的透光玻璃板，所述的透光玻璃板表面具有若干均布的呈凸起状的聚光件，且聚光件聚集的光束能照射至上述的热交换管处。当太阳光照射到平板集热器的透光玻璃板上时，透光玻璃板上的聚光件将太阳光聚集后直接照射到热交换管上，使热交换管吸热，通过聚光件，可使得热交换管受到强光束的照射，热交换管就能得到更多的热量。本太阳能平板集热器中，底座与透光玻璃形成的凹腔，对热交换管具有保护作用，避免热交换管受到撞击而损坏。由于透光玻璃板是透明的，所以一部分阳光可以直接穿过透光玻璃，照射到热交换管上。本太阳能平板集热器在阳光较为微弱的环境下，热交换管也能吸收足够的热量供人们使用，其吸热效果好，使用范围广泛。在上述的太阳能平板集热器中，所述热交换管包括两根平行排列的管体一和若干根与管体一垂直的管体二，管体二沿管体一轴向均布且管体二的两端分别连接在两根管体一上，所述的每根管体一投影于透光玻璃板的位置均具有若干聚光件。管体一和管体二编织呈一个网状，这样可增大太阳光照射的面积，以便更多的太阳光能照射到，而且管体一和管体二连通，在管体一和管体二内的导热介质均勻混合。在上述的太阳能平板集热器中，所述每根管体二投影于透光玻璃板的位置均具有若干聚光件。这样设置，使管体二也能很好的吸收热量，提高本太阳能平板集热器的吸热效率。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件由至少两个呈圆盘状的聚光部一和聚光部二组成，聚光部一外径大于聚光部二外径，聚光部一凸出于透光玻璃板，聚光部二凸出于聚光部■~- ο当太阳光照射到该聚光件上时，聚光部二将阳光聚集到聚光部一上，然后由聚光部一将太阳光聚集到热交换管上，这样设置的聚光效果更好。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件由呈圆盘状的聚光部一、聚光部二和聚光部三组成，聚光部一的外径大于聚光部二外径，聚光部二外径大于聚光部三外径，聚光部一凸出于透光玻璃板，聚光部二凸出于聚光部二，聚光部三凸出与聚光部二。相对于具有两个聚光部的聚光件其聚光效果更好，而且结构较为简单，便于制造。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件凸出于透光玻璃板的两侧。在上述的太阳能平板集热器中，所述的聚光件对称的凸出于透光玻璃板的两侧。在上述的太阳能平板集热器中，所述隔热层的材料为泡沫塑料。在上述的太阳能平板集热器中，所述的隔热层材料为矿物棉制品。泡沫塑料和矿物质棉制品制成的隔热层具有良好的隔热性，使得凹腔内的温度不会很快损失。在上述的太阳能平板集热器中，所述的隔热层与透光玻璃之间还具有导热板，上述的热交换管连接在导热板上。该处设置的导热板可接收从透光玻璃板上直接照射的阳光，然后再将该热量传递给热交换管，提高本太阳能平板集热器的吸热性。与现有技术相比，本太阳能平板集热器由于透光玻璃板上具有聚光件，通过聚光件能将光束积聚在热交换管上，使得热交换管得到更多的热量，增加了它的集热效果。同时，在凹腔内设有隔热层，保证凹腔内的热量不会散失。它通过透光玻璃板保护了热交换管，安全性能较好，使用寿命较长，而且聚光件是设置在透光玻璃板上的，其结构简单，吸热性能好。
图1是本太阳能平板集热器的俯视图。图2是图1中A-A处的剖视图。[0028]图3是图2中B处的局部放大图。图4是实施例三中太阳能平板集热器的局部剖视图。图中，1、底座；11、凹腔；2、隔热层；3、透光玻璃板；41、管体一 ；42、管体二 ；51、聚光部一 ；52、聚光部二 ；53、聚光部三；6、扣条；7、导热板。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。实施例一如图1所示，本太阳能平板集热器，包括一个底座1，在该底座1的上表面开设有沿横向展开的凹腔11，在该凹腔11内铺设有一层隔热层2，该隔热层2位于凹腔11的表面，该隔热层2可有效防止凹腔11内热量的散失，本实施例中的隔热层2采用矿物棉制品制成。 由矿物质棉制品制成的隔热层2具有良好的隔热性，使得凹腔11内的温度不会很快损失。如图2所示，在凹腔11底面位于隔热层2的上方设有呈管状的热交换管。如图1 所示，该热交换管包括两根平行排列的管体一 41和若干根与管体一 41垂直的管体二 42，本实施例中管体二 42的数量为16根，管体二 42沿管体一 41轴向均布且管体二 42的两端分别连接在两根管体一 41上，并且管体一 41与管体二 42连通。具体的，如图1所示，管体一 41和管体二 42编织呈一个网状，这样可增大太阳光照射的面积，以便更多的太阳光能照射到，而且管体一 41和管体二 42连通，在管体一 41和管体二 42内的导热介质均勻混合。如图2所示，底座1与透光玻璃形成的凹腔11，对热交换管具有保护作用，避免热交换管受到撞击而损坏。如图2和3所示，透光玻璃板3的边缘通过扣条6固定在底座1 上。如图2所示，在透光玻璃板3表面具有若干均布的呈凸起状的聚光件，且聚光件聚集的光束能直接照射到热交换管上。如图3所示，该聚光件由呈圆盘状的聚光部一 51、聚光部二 52和聚光部三53组成，聚光部一 51的外径大于聚光部二 52外径，聚光部二 52外径大于聚光部三53外径，聚光部一 51凸出于透光玻璃板3，聚光部二 52凸出于聚光部一 51， 聚光部三53凸出与聚光部二 52。当太阳光照射到该聚光件上时，聚光部三53能将阳关聚集到聚光部二 52上，聚光部二 52将阳光聚集到聚光部一 51上，然后由聚光部一 51将太阳光聚集到热交换管上，这样设置的聚光效果更好。如图2所示，该聚光件凸出于透光玻璃板3的两侧，且该聚光件对称的凸出于透光玻璃板3的两侧。如图1所示，管体一 41在透光玻璃板3上的投影位置处均勻分布有若干聚光件，管体二 42在透光玻璃板3上的投影位置处也均勻分布有若干聚光件。从本太阳能平板集热器的俯视图看，可以看见聚光件是均勻分布在透光玻璃板3上的，能使热交换管很好的吸收热量，提高本太阳能平板集热器的吸热效率。当太阳光照射到平板集热器的透光玻璃板3上时，透光玻璃板3上的聚光件将太阳光聚集后直接照射到热交换管上，使热交换管吸热，通过聚光件，可使得热交换管受到强光束的照射，热交换管就能得到更多的热量。由于透光玻璃板3是透明的，所以一部分阳光可以直接穿过透光玻璃，照射到热交换管上。本太阳能平板集热器在阳光较为微弱的环境下，热交换管也能吸收足够的热量供人们使用，其吸热效果好，使用范围广泛。[0039]实施例二本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，隔热层2 的材料为泡沫塑料。实施例三本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，在凹腔 11内还设有导热板7，该导热板7与热交换管相连接，如图4所示，在凹腔11的开口处还设有透光玻璃板3，该透光玻璃板3将热交换管和导热板封闭在凹腔11内。该处设置的导热板可接收从透光玻璃板3上直接照射的阳光，然后再将该热量传递给热交换管，提高本太阳能平板集热器的吸热性。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了底座1、凹腔11、隔热层2、透光玻璃板3、管体一 41、管体二 42、聚光部一 51、聚光部二 52、聚光部三53、扣条6等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种太阳能平板集热器，包括一个底座(1)，该底座(1)具有一沿横向展开的凹腔 (11)，所述的凹腔(11)的表面设有一隔热层(2)，在隔热层(2)上所述凹腔(11)的底面处设有若干呈管状的热交换管，其特征在于，所述的底座(1)上连接有将凹腔(11)端口处罩住的透光玻璃板(3)，所述的透光玻璃板(3)表面具有若干均布的呈凸起状的聚光件，且聚光件聚集的光束能照射至上述的热交换管处。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述热交换管包括两根平行排列的管体一(41)和若干根与管体一(41)垂直的管体二(42)，管体二(42)沿管体一 (41)轴向均布且管体二(42)的两端分别连接在两根管体一(41)上，管体一(41)与管体二(42)连通，所述的每根管体一(41)投影于透光玻璃板(3)的位置均具有若干聚光件。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述每根管体二(42) 投影于透光玻璃板(3)的位置均具有若干聚光件。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件由至少两个呈圆盘状的聚光部一(51)和聚光部二(52)组成，聚光部一(51)外径大于聚光部二(52)外径，聚光部一(51)凸出于透光玻璃板(3)，聚光部二(52)凸出于聚光部二 (52)。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件由呈圆盘状的聚光部一(51)、聚光部二(52)和聚光部三(53)组成，聚光部一(51)的外径大于聚光部二(52)外径，聚光部二(52)外径大于聚光部三(53)外径，聚光部一(51)凸出于透光玻璃板(3)，聚光部二(52)凸出于聚光部二(52)，聚光部三(53)凸出与聚光部二(52)。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件凸出于透光玻璃板(3)的两侧。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述的聚光件对称的凸出于透光玻璃板(3)的两侧。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述隔热层 (2)的材料为泡沫塑料。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述的隔热层 (2)材料为矿物棉制品。
10.根据权利要求1或2或3所述的一种太阳能平板集热器，其特征在于，所述的隔热层(2)与透光玻璃之间还具有导热板，上述的热交换管连接在导热板上。
专利摘要本实用新型提供了一种太阳能平板集热器，属于换热元件技术领域。它解决了现有的集热器安全性能差，使用寿命短，结构复杂，吸热效果差的问题。本太阳能平板集热器包括一个底座，该底座具有一沿横向展开的凹腔，凹腔的表面设有一隔热层，在隔热层上所述凹腔的底面处设有若干呈管状的热交换管，底座上连接有将凹腔端口处罩住的透光玻璃板，透光玻璃板表面具有若干均布的呈凸起状的聚光件，且聚光件聚集的光束能照射至上述的热交换管处。本太阳能平板集热器具有安全性能高，使用寿命长，结构简单，吸热效果好等优点。
文档编号F24J2/06GK202303969SQ20112033565
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者刘至国 申请人:滁州伯恩太阳能科技有限公司