一种热媒超导管板一体集热器板芯及其制作方法技术

技术编号:9665429 阅读:94 留言:0更新日期:2014-02-14 00:58
本发明专利技术属太阳能集热器板芯领域,尤其涉及一种采用热媒作为热传导媒介的新型集热器板芯。一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的板芯为一带有通孔的平板,且平板表面下方设置有与该平板融合为一体且相互平行的一条以上装有热媒的导热管,该导热管两端密封,且至少平板状部分的表面镀制有太阳能吸热涂层。本发明专利技术可以提供一种新型的平板式太阳能热水器板芯,该板芯通过采用热媒作为导热媒介,巧妙的解决了平板式太阳能热水器无法耐受低温的技术难题,同时还使平板式太阳能热水器的热效率得到了大幅度的提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属太阳能集热器板芯领域,尤其涉及一种采用热媒作为热传导媒介的新型集热器板芯。
技术介绍
太阳能热水器是指以太阳能作为能源进行加热的热水器。是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一。太阳能热水器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。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,目前真空管式太阳能热水器为主,占据国内95%的市场份额。真空管式太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。玻璃真空管太阳能热水器可细分为全玻璃真空管式、热管真空管式、U型管真空管式。常用的为全玻璃真空管式,其优点:安全、节能、环保、经济。尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器,它以太阳能为主,电能为辅的能源利用方式使太阳能热水器全年全天候正常运行,环境温度低时效率仍然比较高。其缺点在于体积比较庞大、玻璃管易碎、管中容易集结水垢、不能承压运行。但是清华阳光研究出的一种热管式真空集热玻璃管,它是以导热介质为导热媒进行热能传递,它就充分解决了玻璃管易碎、管中容易集结水垢、管中结冰等诸多不利因素并且它的集热效果比其它集热管还高。平板式太阳能热水器可分为管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圆管式和热管式。其优点:具有整体性好、寿命长、故障少、安全隐患低、能承压运行,安全可靠,吸热体面积大,易于与建筑相结合,耐无水空晒性强等优点,其热性能也很稳定。其缺点由于盖板内为非真空,保温性能差,故环境温度较低时集热性能较差,采用辅助加热时相对耗电。环境温度低或要求出水温度高时热效率较低。如冻坏需更换整个集热板,适合冬天不结冰的南方地区选用。从上面的内容可以看出,真空管太阳能热水器和平板式太阳能热水器二者各有优缺点。而平板式太阳能热水器的主要缺点就是不耐低温环境和热效率稍逊于真空热水器,但是平板热水器的优点也同样是真空管式太阳能热水器所无法具备的。平板式太阳能热水器不能耐受低温的问题,长期存在于太阳能热水器行业中,至今一直没有任何技术方案来解决这个行业难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型的平板式太阳能热水器板芯,该板芯通过采用热媒作为导热媒介,巧妙的解决了平板式太阳能热水器无法耐受低温的技术难题,同时还使平板式太阳能热水器的热效率得到了大幅度的提升。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的板芯为一带有通孔的平板,且平板表面下方设置有与该平板融合为一体且相互平行的一条以上装有热媒的导热管,该导热管两端密封,且至少平板状部分的表面镀制有太阳能吸热涂层。所述的平板状板芯表面还设置有锯齿状截面或者波浪状截面的平行凸棱。所述的板芯的另外一侧及通孔下方为平面状。所述的导热管中设置有与轴线平行的散热凸棱。所述的导热管截面形状为方形、圆形、椭圆形、三角形、梯形、菱形及不规则形状。所述的导热管即可排列成整体结构,也可间隔一定间距排列。所述的吸热涂层为复合太阳能吸热涂层。所述的热媒为乙二醇、氟利昂、甲醇、丙酮和水。一种热媒超导管板一体集热器板芯的加工方法,主要包括以下
技术实现思路
:所述的集热器板芯包括以下几个加工步骤, A、首先采用铝型材工艺拉伸制作出集热器板芯型材; B、将上述的集热器板芯按需截取统一长度后备用; C、将上述的长度相等的集热器板芯型材一端采用强力压合封口工艺压合封闭; D、使用针状热媒添加注射装置向每一个导热管中添加一定剂量热媒; E、将集热器板芯另外一端采用强力压合封口工艺压合封口,即完成上述集热器板芯制作。所述的热媒添加量为导热管内容积的55%至85%。通过采用上述的技术解决方案,本专利技术获得了一下积极的技术效果和有点:本专利技术通过采用简单的铝型材加工工艺用于太阳能板芯的制作中,大幅度的降低了板芯的生产制作成本,从而为板式太阳能的推广提供了必要的价格优势;另外本技术通过采用一体结构拉伸制作集热器板芯,真正实现了集热板和导热管结构的一体化,彻底避免了原有复合板型由于必然存在的压合缝隙导致的热传导效率低的问题,通过采用这种一体结构的板芯,是普通的铝材板芯的热传导效率接近甚至超过铜铜复合的集热器板芯,达到了在保证热传导效率的前提下,大幅度的降低了生产成本,提高了生产效率。针对这个传导效率问题,本专利技术还采用了在导热管内壁设置凸棱的结构,增加与热媒的接触面积,进一步提高热交换效率;通过采用将导热管密封并加入热媒作为传导媒介的方式,改变了原有依靠金属导热进行热交换的方式,利用热媒的气化到液化的循环方式进行传导,不但大大提高了热交换的速度和效率,同时也有效的避免了太阳能集热器板芯表面的温度,防止了太阳能集热器板芯复合涂层的老化,显著的提高了板芯涂层的使用寿命;另外在本专利技术中的关键技术改进在是由于采用了原有导热管中需要走循环水直接进行加热的传统板芯传导方式,而是采用以热媒为中介直接对主换热管进行热交换。由于过去导热管尺寸较细小,故在北方寒冷地区使用的时候,夜间低温则是上述导热管中的水在逆向热交换过程非常迅速,导致北方无法使用板式太阳能热水器的行业难题。因为通过采用本专利技术中的热媒传导方式,属于单向换热循环方式,在低温寒冷气候下热媒始终处于液态,不会像加温过程一样实现气态到液态的换热传导方式,加之热媒采用耐低温物质,具有耐受零下百度低温的能力,因此本专利技术彻底解决了板式太阳能在北方无法使用推广的问题。【附图说明】图1为本专利技术的板芯截面示意图; 图2为表面带有凸棱的板芯截面示意图; 图3为导热管带有散热凸棱的板芯截面示意图; 图4-7为另外几种结构的板芯截面意图; 图8-16为本专利技术导热管截面形状示意图; 图17为本专利技术的板芯的结构立体示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。本专利技术主要是针对现有板式太阳能集热器板芯的技术改进,该技术可以解决现有太阳能集热器板芯生产工艺复杂、热传导和热交换效率低的问题,同时彻底解决了板式太阳能板芯无法耐受低温环境的关键技术难题。如图1所示,具体技术改进涉及一种热媒超导管板一体集热器板芯,主要改进为:所述的板芯2为一带有通孔的平板,且平板表面下方设置有与该平板融合为一体且相互平行的一条以上装有热媒的导热管21,该导热管两端密封,导热管21—般采用压合的方式来实现密封,当然也可以采用焊接、熔接,安装堵头等等方式来实现导热管21的密封。板芯2上的平板状部分的表面镀制有太阳能吸热涂层。涂层自然选用综合性能比较好的复合太阳能吸热涂层。上述集热器板芯表面的平板状部分主要作为太阳能板芯的吸热表面,其上镀制有太阳能吸热涂层,而且该平板状部分也可以根据使用的需要采用波浪形或者锯齿状平行凸棱等结构,来进一步增加对阳光的吸热面积和与太阳的照射角度。该板芯的截面形状如图4-7所示,可以为平板形、阶梯型、菱形等等。但是通常情况下所述的板芯2为平板状的板芯表面,且板芯2表面下设置有与该平板融合为一体且相互平行的一条以上装有热媒的导热管21,该导热管21两端压合密封,且至少平板状部分的表面镀制有太阳能吸热涂层。板芯2实际上是通过类似铝合金型材的工艺加工而成的。考虑加工成本和加本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的板芯为一带有通孔的平板,且平板表面下方设置有与该平板融合为一体且相互平行的一条以上装有热媒的导热管,该导热管两端密封,且至少平板状部分的表面镀制有太阳能吸热涂层。

【技术特征摘要】
1.一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的板芯为一带有通孔的平板,且平板表面下方设置有与该平板融合为一体且相互平行的一条以上装有热媒的导热管,该导热管两端密封,且至少平板状部分的表面镀制有太阳能吸热涂层。2.根据权利要求1所述的一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的平板状板芯表面还设置有锯齿状截面或者波浪状截面的平行凸棱。3.根据权利要求1所述的一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的板芯的另外一侧及通孔下方为平面状。4.根据权利要求1或者4任意一个所述的一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的导热管中设置有与轴线平行的散热凸棱。5.根据权利要求1所述的一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的导热管截面形状为方形、圆形、椭圆形、三角形、梯形、菱形及不规则形状。6.根据权利要求1所述的一种热媒超导管板一体集热器板芯,其特征在于:所述的导热管即可排列成整体结...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐云铠杨建
申请(专利权)人:深圳市鹏桑普太阳能股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1