一种基于冲缝型扰流换热片的平板式太阳能空气集热器的制作方法

本实用新型涉及太阳能节能技术领域，具体是一种基于冲缝型扰流换热片的平板式太阳能空气集热器。

背景技术：

太阳能空气集热器是一种常用的太阳能热利用装置，它以空气作为传热介质，利用太阳能把空气加热升温，加热后的热空气可用于采暖、干燥物料或其他用途。

普通的平板式太阳能空气集热器，吸热板与空气间的热转换率小，热损失大，导致集热器的热效率普遍偏低。

因此，为了提高集热效率，减少热损失，将冲缝结构与换热片、纳米涂层的优点相结合，我们通过提高吸收率、换热面积和空气湍流度、抗热震性、降低阻力的方法，来实现空气集热器集热效率的提高。

技术实现要素：

为了克服现有技术中换热系数小，热损失大，集热器的热效率普遍偏低等缺陷，本实用新型提供一种将冲缝结构与换热片、纳米涂层的优点相结合的方式来实现空气集热器集热效率的提高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种冲缝型扰流换热片的平板式太阳能空气集热器，包括玻璃盖板，外壳，出气口，保温材料，进气口，隔板，吸热板，冲缝，换热片。

所述玻璃盖板是一透明平板，其板面从右至左向下倾斜，与地面之间形成一锐角，太阳辐射透过玻璃盖板并投射在吸热板上，另外玻璃盖板也可以保护吸热板、使其不受风霜雨雪的侵蚀，并形成一个密闭的温室，可以有效阻止吸热板在吸热后通过对流和辐射向周围环境散热。

所述外壳，其左壁开设一进气口，右壁设出气口，上端开口由盖板封闭，下端由吸热板封闭，内壁附有保温层；

所述出气口和进气口，分别设于外壳左右两端，供空气流入流出使用；

所述保温材料，外壳材料可由塑料或树脂材料，内部填充保温材料；

所述隔板是一平板，位于外壳内，是保温腔体的上壁；

所述吸热板是集热器内吸收太阳能辐射并向传热工质传递热量的一个部件，其上电镀纳米复合涂层，增强抗热震性，延长集热器吸热板的有效使用寿命、确保其换热效率。

所述纳米复合涂层，采用氧化铜和复合外加剂，确保该保温材料具有良好的和易性和抗热震性，延长设备的使用寿命。

所述冲缝位于换热片上，按金字塔形打出三层冲缝，每边换热片打30个冲缝，并使冲缝口余料呈弧形连接在换热片上，提高内部空气的流动速率，利用对流传热的原理使之充分换热、增加太阳能辐射的吸收率；

所述换热片呈人字形平行摆放，通过开设冲缝以达到扰流的目的，增加太阳辐射能的吸收，增大空气与吸热板的接触面积，延长空气在流道内的留驻时间，保证空气在有限时间内的充分换热，从而强化升温效果。

本实用新型的有益效果是，在空气集热器的换热片上增设多个冲缝，并按一定的摆放方式将其排列成形，破坏了流动和温度边界层，增强了气流扰动和流体湍动能，达到了提高换热系数的目的。此外，增加了空气在流道内的留驻时间，保证了空气的充分换热，提高了集热效率。所述吸热板上的纳米复合涂层，采用氧化铜和复合外加剂，确保该保温材料具有良好的和易性和抗热震性，延长设备的使用寿命。且本实用新型结构简单，装配材料容易取得，成本较低、易于安装。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型平板式太阳能空气集热器剖面示意图；

图2为本实用新型平板式太阳能空气集热器整体结构示意图；

图3为本实用新型平板式太阳能空气集热器冲缝口局部示意图；

结合附图本实用新型实施例的附图标记如下：

玻璃盖板1，外壳2，出气口3，保温材料4，进气口5，隔板6，吸热板7，冲缝8，换热片9。

具体实施方式

【实施例1】

图1示出了本实用新型平板式太阳能空气集热器的具体实施方式，将不锈钢板用焊接的方式连接成外壳2并和进5、出气口3相连，通过胶接将玻璃盖板1固定在外壳2边框上，吸热板7上电镀纳米复合涂层、并与外壳2连接置于玻璃盖板1下方，中间形成密封腔体；通过焊接的方式将换热片9连接在隔板6与吸热板7之间，在换热片9上打出三层冲缝8，确保空气在流动中充分换热；保温材料4填充于隔板6与外壳2底部之间。

图2示出了本实用新型平板式太阳能空气集热器整体结构示意图，所述冲缝型扰流换热片的平板式太阳能空气集热器从右至左向下倾斜，与地面之间形成一锐角，将不锈钢板焊接成一个无盖外壳2、与进气口3、出气口5相连，玻璃盖板1胶接在外壳2边框上，吸热板7 电镀上纳米复合涂层后固定在外壳2上，与玻璃盖板1形成一密封腔体；通过焊接，将换热片9呈人字形连接、并平行排布在隔板6上，其上打出三层冲缝8，每边换热片上打30个冲缝8。由于流体经过冲缝结构会产生压降导致流速降低，因此为了使换热均匀，我们采取了减少流速慢的两边冲缝的方法，使其呈金字塔型排布，提高内部空气的流动速率，使流道中的气体最大可能实现空气的快速流动和充分换热，提高换热率减少热损失；保温材料4则填充于隔板6与外壳2底部之间。

图3示出了本实用新型平板式太阳能空气集热器冲缝口局部示意图，在换热片9上按金字塔形打出冲缝8，使冲缝口的余料呈拱形连接在换热片9上。

本实用新型平板式太阳能空气集热器外壳2是一上下两端开口的壳体，空气从外壳2左端开设的进气口3流入流道，在各换热片的冲缝8处与其进行热交换，充分换热后从外壳右端开设的出气口5流出，可用于采暖、干燥物体或其他用途。玻璃盖板1固定在外壳2上端，阳光可以透过玻璃盖板1照射到吸热板7上，吸热板7上面喷涂纳米复合涂层，吸热板7固定在外壳2中间下面设置有换热片9和保温腔。

其工作过程为太阳光透过玻璃盖板1、照射到吸热板7上，吸热板7表面的纳米复合涂层吸收太阳辐射能使吸热板7温度升高，通过空气的对流传热可以加快空气流动与热量转换，从而可以达到能量转换的目的并将热能供多种用途使用，且本实用新型结构简单，装配材料容易取得，成本较低、易于安装。