本发明专利技术高传热效率的太阳能集热板，在金属基板的一面涂镀有太阳光热吸收转换膜层，在金属基板的另一面上有与金属基板紧密接触能导热的并利用其内导热流体介质向用热器传送光热转换能量的金属管，其特征是太阳能集热板中有带与金属管相配合的卡套的金属板，金属板上的卡套卡住金属管使金属管紧贴在金属基板上，金属板上位于金属管两旁的平面与金属基板重叠被焊接连接来包覆和固定金属管。本发明专利技术增加了传热面积，能大大提高传热效率、降低成本、应用范围广。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术高传热效率的太阳能集热板，在金属基板的一面涂镀有太阳光热吸收转换膜层，在金属基板的另一面上有与金属基板紧密接触能导热的并利用其内导热流体介质向用热器传送光热转换能量的金属管，其特征是太阳能集热板中有带与金属管相配合的卡套的金属板，金属板上的卡套卡住金属管使金属管紧贴在金属基板上，金属板上位于金属管两旁的平面与金属基板重叠被焊接连接来包覆和固定金属管。本专利技术增加了传热面积，能大大提高传热效率、降低成本、应用范围广。【专利说明】高传热效率的太阳能集热板技术背景: 本专利技术涉及的是一种太阳能光热吸收转换热能的集热板技术，特别涉及的是一种高传热效率的太阳能集热板。
技术介绍
: 在金属板上涂镀太阳能光热吸收转换膜层，在此涂镀膜层的另一面焊接金属管，利用与基板紧密接触的热能传导给金属管内充填的导热流体介质将金属板上的光热吸收转换膜层吸收太阳光转换成的热能传送到换热水箱或用热器或冷凝器，使太阳光能成为热能被利用，这个设备部件就是太阳能集热板(芯)。对此集热板用金属型材组框并用玻璃和在背面保温隔热形成集热器包覆，具体结构是金属板涂镀吸收转换膜层面上配置一块玻璃防尘防水同时利用二者之间有空气间隔起到一定保温作用。在金属基板背面焊接金属管的一面用隔热保温材料及底板封闭使承担传热的金属管及管内受热流体介质的热能不易与空间环境对流而损失。此集热器所获得的太阳光转换的全部热能量被金属管内导热流体介质最大比例的传输给换热水箱或用热器或冷凝器使用，就是这个集热器有很高的热效率。衡量一个集热器的热效率高低，除金属基板上的太阳光吸收光热转换效率要尽量高，即太阳光吸收率已有技术为90%至97%，金属基板受光热转换后，红外光发射率要尽量低，即已有技术为5%至7.5%，金属型材组框包覆的集热板(芯)因型材及隔热材料包覆要求隔热质量与外界环境传导损失越小越好，当这些技术已经解决后，影响集热器热效率的主要因素就是金属基板与金属管的材料选择和传导热接触面积了。当导热金属材料决定后，接触面积及固定方式就成为主要影响因素了。这方面技术方案的优化会影响到集热器总热效率利用的5%至10%(即瞬时效率截距指标)，同时优化方案会影响集热器生产组装成本10%以上，是目前研究和改进的一个重要方面。关于金属板与金属管材料选择和接触面积及传热、连接固定方式以及如何增加传热效率已有不少技术方案公开和应用。比如已有技术之一的方案是采用0.4毫米厚铝金属基板。金属基板一面涂镀沉积有阳极氧化方法制成的太阳能光热转换膜层或电镀6价黑铬方法制成的太阳能光热转换膜层或磁控溅射选择性吸收太阳能光热转换膜层，在没有光热转换膜层的另一面，用0.8毫米壁厚，直径10至12毫米的铜管与金属板面紧密接触，用激光束焊机，在沿着铜管长度方向两侧与铝金属板接触的地方，每间距3至7毫米点熔焊将铜管与铝金属基板连接固定在一起，光热转换膜层吸收的太阳光，转换成热能，通过铜管与金属板的接触点(线)和熔焊点将热能传给铜管内的导热流体介质，导热流体介质通过与换热水箱或用热器或冷凝器连接的管道系统将热能传输出去。此方案的不足之处是铜管与金属板是点线接触，之间的导热面积有限、不能快速充分的将光热转换膜层及受热载体金属基板得到的热能通过铜管及铜管内导热流体介质传送出去；另一个重要的缺陷是因为铜和铝材料之间不易熔焊连接而采用激光束焊接固定、将0.8毫米壁厚的铜管在焊点处熔化管壁仅剩0.2至0.3毫米厚，大大损失了铜管的承压强度和使用寿命。也即为了接触传热和固定，将集热器组成成本最高的铜管，有0.5毫米厚的管壁为了连接而不是为了导热而浪费掉了，无谓的增大了集热器成本每平方米有50元。占成本的约15%的比例。已有技术之二的方案，前述涂覆有光热转换膜层的铝金属板与铜管之间采用超声波压接焊方法连接固定在一起。此方案与前述方案比，增加了管与金属板之间接触面积因此增加导热面积，连接宽度约2.5至4毫米，由于超声波焊两界面材料不是互熔焊在一起，而是晶格间压接在一起，所以不同材料不易焊接，必须预先用与超声波发生器连接的压辊器对铜管表面进行氧化层去除和表面粗糙化处理，实际已损坏了管壁且损失了铜管的一部分内承压能力；二者之间压焊在一起时超声波发生器连接的压辊器是作用在光热转换膜层上，实际会损坏铜管连接长度方向有2至4毫米宽的一带状光热转换膜层。由于一块I米宽的集热器有6?8根铜管与金属板连接固定，因损坏膜层会有3?3.5%的阳光吸收率损失。与前述技术比，虽然铜管和金属板之间压接连接导热性会提高，但由于光热转换膜层因超声波发生器的压辊器对其损坏面积有2 — 3.5%，又将此增加的导热能力抵消了。已有技术方案之三，金属基板涂覆的太阳光热吸收转换膜层是氧极氧化膜层、金属基板是铝板，此板有圆弧形匹配。金属管是铜管，另外有一块铝金属板有圆弧形状与铜管匹配，这块有圆弧形状的铝金属板与有光热转换膜层的且有圆弧形状的金属基板之间包覆着铜管，三者之间的接触和固定连接是依靠沿铜管长度方向或与铜管垂直方向对重叠在一起的金属板施加压力使两块板产生曲折交错折叠变形而连接在一起。此方案使铜管与金属板有很大的接触和导热面积，但由于是金属板曲折交错折叠变形来连接固定，需要对两块金属板施加较大的变形交错的压力。且表面不适合交措变形压力加工前先涂镀加工光热转换膜层，加工会伤损膜层，加之面积过大会需求大的压力加工机床造成加工成本不能承受，所以至今市场还只是宽度100?180毫米宽的对金属板与一根铜管匹配加工为一组的集热板，此结构没有大于200毫米尺寸宽度的集热器。集热器由6?8组此集热板拼排组成。由于每组之间拼排时有间隙不如具有膜层的整板金属基板对板背面的热能量散失有阻挡作用，因此集热器通过此间隙再通过光热转换膜层面上的玻璃板向空间散失热能很严重，集热器综合热效率并不高，加之通过两块金属板的交错折叠变形来固定铜管和使用集热板，当长期使用冬夏季和白天晚间冷热多次循环后，折叠交错变形的两块板与铜管之间结构是不稳定的，会出现两块板之间包覆离散离开铜管，使传热失效，加之此种结构的光热转换膜层因有压力机械对膜层会造成损坏，因此生产宽度尺寸集热器一般生产工艺都是金属板先包覆铜管压力成型后再用氧极氧化法镀光热转换膜层。上述几种已有技术的不管是铜管还是包覆铜管的有圆弧形状金属板面向空气面都没有涂镀防止发射的红外光的铝或铜的功能膜层，使导热铜管和包覆铜管的金属板的红外光发射没有阻挡，而向空间和金属板后面与保温隔热层之间的空间区发射，使热损失增大，到目前更没有在铜管内壁增大比表面积制作具有微米孔骨架结构层技术方案来强化光热转换获得的热能被强化传化的报道。
技术实现思路
: 本专利技术的目的是为了提供一种能大大提高传热效率、降低成本、应用范围广的高传热效率的太阳能集热板。本专利技术的目的是这样来实现的: 本专利技术高传热效率的太阳能集热板，在金属基板的一面涂镀有太阳光热吸收转换膜层，在金属基板的另一面上有与金属基板紧密接触能导热的并利用其内导热流体介质向用热器传送光热转换能量的金属管，其特征是太阳能集热板中有带与金属管相配合的卡套的金属板，金属板上的卡套卡住金属管使金属管紧贴在金属基板上，金属板上位于金属管两旁的平面与金属基板重叠被焊接连接来包覆和固定金属管。上述的太阳本文档来自技高网...
【技术保护点】
高传热效率的太阳能集热板，在金属基板的一面涂镀有太阳光热吸收转换膜层，在金属基板的另一面上有与金属基板紧密接触能导热的并利用其内导热流体介质向用热器传送光热转换能量的金属管，其特征在于太阳能集热板中有带与金属管相配合的卡套的金属板，金属板上的卡套卡住金属管使金属管紧贴在金属基板上，金属板上位于金属管两旁的平面与金属基板重叠被焊接连接来包覆和固定金属管。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：文力，
申请(专利权)人：文力，
类型：发明
国别省市：四川;51
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