一种新型平板太阳能集热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能集热器，具体的说是一种新型平板太阳能能集热器。
【背景技术】
[0002]随着太阳能光热产品在中国的普及，以全玻璃真空管太阳能热水器为主导的产品，已经不能满足当前市场，尤其是东北高玮度地区及城市高层建筑上的需求。随着中国高层建筑的发展，壁挂式平板太阳能热水器的应用越来越广，对平板型太阳能集热器光热转换涂层来说，目前有四种方案:喷涂、阳极氧化、电镀黒铬、磁控溅射(蓝膜)，其中阳极氧化和电镀黑铬具有一定的选择性，红外发射较高，磁控溅射蓝膜具有高选择性，具有很大的能效比，但是磁控溅射集热器的生产成本高，耐候性差。此外，平板吸热板机介质流道一直采用不同材质(铜管与铝基板、铜管与铜基板)制成。现在主要的生产工艺有激光焊接、超声波焊接、铜铝复合等。激光焊接的原理是通过激光烧蚀形成铝材和铜材的熔池，达到焊接的目的，靠焊点和管板接触线实现导热。超声波焊接的原理是通过超声波滚动头在滚动的同时以20KHZ轴向振动，管板温度升高，未形成熔池，将管板碾压到一起，达到焊接的目的，靠焊点和管板接触线实现导热。铜铝复合的原理是通过吹涨预压的铝板形成空腔，穿入铜管后上下挤压，使铝板产生塑性变形和铜管接触，靠接触面实现导热的目的。综上所述，现有的工艺只能通过吸热板和介质流道的接触面来传导制热，这种集热器技术虽然吸热板吸热能力超强，但是由于介质流道和吸热板的接触面积小，造成吸热板的热损过大，导致加热效率低，而且采用铜管作为介质流道生产成本高，造成平板太阳能普及率低。
【发明内容】
[0003]为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种新型平板太阳能集热器，增大了介质流道的体积，提高了介质的流动性和扰动性，具有更高的吸热量和传热效率。
[0004]为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]一种新型平板太阳能集热器，包含有板芯、高温通道、低温通道、介质入口和介质出口，所述板芯的顶部连接高温通道及介质出口，所述板芯的底部连接低温通道及介质入口，所述介质入口连接延长管，所述板芯由集热板和底板组成，所述集热板设置为具有多个相同间距凸起部的波纹板，所述底板设置为与集热板尺寸相同、具有多个相同间距凹陷部的波纹板，所述底板的一个凹陷部对应集热板的两个或两个以上凸起部，所述集热板和底板对应接触位置固定连接，形成介质流道，所述介质流道与顶部高温通道、底部低温通道连通。
[0006]所述集热板外表面设置多条向内凹陷的花纹。
[0007]所述花纹设置为纵向或者横向，并且每个波纹凸起部上的花纹位置错落布置。
[0008]本实用新型对于平板式太阳能集热器的介质流道形状进行了改进，集热板与底板结构的设计，增大了集热板接受光照的面积，同时减少底板的散热面积，增大了二者之间形成的介质流道的体积，提高了介质的流动性和对流速度，增加介质的吸热量和吸热效率；集热板波纹凸起部上设计的向内凹陷的花纹，增加了介质在流道内的扰动，增加传热效率；设计了延长管连接介质入口，相当于压力调节弯道，使进入流道内的介质压力均衡；经过多次试验数据显示，本实用新型具有吸热效率高、发射率低，耐热性、耐腐蚀性、耐候性、耐湿性、附着性和硬度等性能优异的特点。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型结构示意图；
[0010]图2为流道的截面示意图；
[0011]图3为流道的截面示意图；
[0012]图4为流道的截面示意图；
[0013]图5为板芯的结构示意图；
[0014]图6为集热板上设置内凹陷花纹示意图；
[0015]图7为集热板上设置内凹陷花纹示意图；
[0016]图8为集热板上设置内凹陷花纹示意图；
[0017]图9为流道内介质扰动原理图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述:
[0019]如图1和图5所示，该新型平板太阳能集热器，包含有板芯1、高温通道9、低温通道7、介质入口 8和介质出口 11，所述板芯I的顶部连接高温通道9及介质出口 11，所述板芯I的底部连接低温通道7及介质入口 8，所述介质入口 8连接延长管6，所述板芯I由集热板2和底板3组成，所述集热板2设置为具有多个相同间距凸起部的波纹板，所述底板3设置为与集热板2尺寸相同、具有多个相同间距凹陷部的波纹板，所述底板3的一个凹陷部对应集热板2的两个或两个以上凸起部，所述集热板2和底板3对应接触位置固定连接，形成介质流道10，所述介质流道10与顶部高温通道9、底部低温通道7连通。
[0020]如图作为优选的方式，所述集热板2外表面设置多条向内凹陷的花纹。
[0021]具体地，所述花纹设置为纵向或者横向，并且每个波纹凸起部上的花纹位置错落布置。
[0022]如图2所示，本实施例中，板芯I由集热板2和底部3固定连接组成，集热板2和底板3采用不锈钢材质制作，集热板2的波纹截面为半圆形，底板3的波纹截面为弧形，每个弧形凹陷部对应2个半圆形凸起部，并在集热板2的波纹凸起部表面冲压多条向内凹陷的花纹，花纹形状根据需要设计，数量和位置自行设计。将二者对应固定连接，形成中间的介质流道10。
[0023]如图3所示，该实施例中，所述集热板2的波纹截面设置为三角形。
[0024]如图4所示，该实施例中，所述集热板2的波纹截面设置为半个椭圆形。
[0025]板芯I制作完成后顶部与高温通道9连通，最终连接介质出口 11，底部与低温通道7连通，最终连接介质入口 8，所述介质入口 8连接延长管6。
[0026]介质经过延长管6流入，到达介质入口 8，由此进入若干介质流道10，由于设计了延长管6起到了通过弯道调节介质流动压力的作用，介质进入板芯I的各个介质流道10内，保持压力均衡。板芯I右边的压力最大，左边的压力最小，介质到达板芯I中段温度急剧上升，介质升温后密度变小，高温介质由右向左一次到达高温通道9，高温高压的流动介质推动左边高温低压的流动介质流出介质出口 11，提高了传热效率。
[0027]如图6、7或8所示，集热板2上凸起部外表面设置的向内凹陷的花纹，在介质流动过程中，高温介质比重小，附着在介质流道10的集热端，低温介质和高温介质在集热板中段产生涡流扰动，具体如图9所示，低温介质流过集热端产生热量，在中上段同时产生高温介质，温度不会下降，反之会升高，从而提高换热效率。
[0028]综上所述，本实用新型结构简单，成本低廉，工艺容易实现，具有良好的集热效果和传热效率，各方面性能优异，适宜大规模推广应用。
[0029]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种新型平板太阳能集热器，包含有板芯(I)、高温通道(9)、低温通道(7)、介质入口( 8 )和介质出口( 11)，所述板芯(I)的顶部连接高温通道(9 )及介质出口( 11)，所述板芯(1)的底部连接低温通道(7)及介质入口( 8 )，所述介质入口( 8 )连接延长管(6 )，其特征在于，所述板芯(I)由集热板(2)和底板(3)组成，所述集热板(2)设置为具有多个相同间距凸起部的波纹板，所述底板(3)设置为与集热板(2)尺寸相同、具有多个相同间距凹陷部的波纹板，所述底板(3)的一个凹陷部对应集热板(2)的两个或两个以上凸起部，所述集热板(2)和底板(3)对应接触位置固定连接，形成介质流道(10)，所述介质流道(10)与顶部高温通道(9)、底部低温通道(7)连通。
2.根据权利要求1所述的一种新型平板太阳能集热器，其特征在于，所述集热板(2)夕卜表面设置多条向内凹陷的花纹。
3.根据权利要求2所述的一种新型平板太阳能集热器，其特征在于，所述花纹设置为纵向或者横向，并且每个波纹凸起部上的花纹位置错落布置。
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型平板太阳能集热器，包含有板芯、高温通道、低温通道、介质入口和介质出口，所述板芯的顶部连接高温通道及介质出口，所述板芯的底部连接低温通道及介质入口，所述介质入口连接延长管，所述板芯由集热板和底板组成，所述集热板设置为具有多个相同间距凸起部的波纹板，所述底板设置为与集热板尺寸相同、具有多个相同间距凹陷部的波纹板，所述底板的一个凹陷部对应集热板的两个或两个以上凸起部，所述集热板和底板对应接触位置固定连接，形成介质流道，所述介质流道与顶部高温通道、底部低温通道连通。本实用新型结构增大了介质流道的体积，提高了介质的流动性和扰动性，具有更高的吸热量和传热效率。
【IPC分类】F24J2-46, F24J2-22
【公开号】CN204478533
【申请号】CN201420839453
【发明人】王建华, 马江英
【申请人】山东汇力太阳能科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年12月26日