本发明专利技术专利涉及一种六面的立方体结构的隔板式太阳能集热装置，包括透光的采光面和其他五个隔热保温面。立方体内水平放置若干层隔板，隔板的一端有气道，相邻隔板气道分立两端，隔热层内表面和隔板表面均涂上深色采光吸热涂层，立方体上下两侧留有级联的气孔。空气经过下进气孔逐级通过相邻隔板间的沟槽逐级上升，逐级被阳光加热，最终达到富集、浓缩太阳光热能，提升空气或液体温度的功效。集热器可以串联，并联，也可以混联，组成隔板式太阳能集热器阵列，再配以太阳能集热中控仪，气水热交换器、气流控制器、水流控制器、温度传感器、保温水箱、管路等配件即可构成清洁廉价的太阳能供暖供热系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利属于太阳能利用领域。
技术介绍
目前，太阳能利用有两种类型，第一是光电转换型的太阳能电池板，转换率还不足20%。第二是光热转换型，其典型产品是太阳能热水器，应用较多， 但造价也较高。所以，目前太阳能的利用与开发的产品都存在效率低，成本 造价嵩的矛盾。为此设计出一种廉价高效.的太阳能集热装置，解决太阳能利 用的经济性。跟目前的太阳能热水器相比，具有热效率更高，造价更低，可 望把太阳能的利用推向一个廉价、实用的新阶段，给平民百姓带来好处，给 国家的节能减排产生积极的作用。
技术实现思路
本专利技术的依据太阳的能量是季节、地球绵度和高度的函数，夏季、 赤道、高山，阳光最充足。就以津京地区的冬天为例，夜里零下l(TC，只 要是晴天，白天容易达到(TC以上，即太阳能对开放式的大气加热，升温 10。C以上。在上述条件下，阳光下的汽车车箱里气温可达30°C,升温了 40 °C,这算是简陋的单级光热转换。如果能精心设计，多级加热，使气体或 液体升温到IO(TC以上，不是什么困难的事。因为用凸透镜对阳光聚焦，能 使纸张碳化，说明其温度已超过30(TC，这是我们对太阳能潜在的能量的评 估，也是本专利技术的理论依据。本专利技术的具体内容是如图一所示，定义太阳能集热器的采光面为顶部，相对的面为底部。集 热器的结构是一个六面的立方体，立方体的尺寸应以便于加工和安装为原则， 房顶安装，宽为l米，长1米至2米为宜，对于一般墙面，可量体裁衣，采 光面的高度在10cm-2Qcm。采光面的材料应是透光率高、抗老化的材料，采 光面下面应有透光性能好、抗老化的保温隔热层。立方体的四周和底部设有 隔热保温层。立方体内部设有若干层隔板，隔板的间距在10cm左右，隔板上 留有气道，相邻隔板的气道分设左右两端，即奇数层隔板的气道在一端，偶 数层隔板气道在另一端。气道大小以保证气流可以流畅即可，可选080-0100。 集热器五面绝热的内表面和隔层均涂上深色采光吸热涂层，便于吸收阳光热 量，立方体的上下侧面一端留有级联孔。立方体的左右两侧或底部留有定位 孔。两层隔板之间形成集热槽，在集热槽中还可以安装带吸热片的吸热管， 直接吸收槽中热量。液体总是从集热器的下面进入，上面流出，可以自动循 环，也可以辅助动力4吏之流动或循环。 附图说明图1是本专利技术的隔板式太阳能集热器结构示意图； 图2是采用不带吸热管的隔板式太阳能集热器构成的太阳能集热供暖供 热系统；图3是带吸热管的隔板式太阳能集热器跟不带吸热管的隔板式太阳能集 热器构成混合式的太阳能集热供暖供热系统；图中l隔板式太阳能集热器，2隔板，3上级联孔，4下级联孔，5定位 孔，6'采光板，7集热管，8气道，9温度传感器，IO五面绝缘隔热层，11透 光隔热层，12集热槽，13太阳能集热中控仪，14气流控制器，16不带吸热 管的隔板式太阳能集热器，17-1至17-4温度传感器，17-5至17-9温度传感 器，18水流控制器，20气水热交换器，22保温水箱，23房间，24热气分配 器，26保温热水池，27水流控制器，29带吸热管的隔板式太阳能集热器， 30热水管道。以下结合附图和实施例对本专利技术做详细说明。 具体实施例方式如图1所示，当隔板式太阳能集热器1面对阳光受热后，热气流上升， 沿着隔板2之间形成的沟槽逐级被力口热并逐级升温，最终到达上级联孔3时， 温度达到最高。该温度如果达不到使用要求，还可以通过增加级联来解决。 如果安装了集热管7，集热管7里的液体也是从下向上流动，逐级上升，上升 过程中被逐级加热，到出口时达到最大值。从原理和实验均证明了本太阳集 热器具有富集、浓缩太阳光热能，提升空气和液体温度的功效。由于本集热 器光热转换效率很高，温升较快，夏天在1 nf原理性实验中，已超过11(TC, 所以，在底部和侧面内均有绝缘隔热层10,采光板6下面还设置了透光隔热 层ll,在集热器最上集热槽12安装温度传感器9，便于构成集中供热的自动 控制系统，使得系统的热效率更高，设备更加安全。如图2所示，釆用不带吸热管的隔板式太阳能集热器构成的太阳能集热供暖供热系统。下面我们说明它的工作过程、原理和方法不带吸热管的隔板式太阳能集热器16,可以安装在建筑物的向阳墙面和 屋顶，它们可以串联、并联构成隔板式太阳能集热器阵列。温度传感器17-1、 17-2可以安装在终端温度最高的不带吸热管的隔板式太阳能集热器16中。在太阳能集热中控仪13中可以设置房间23的供暖温度T1，保温水箱 22收集的热水水暖为T2，不带吸热管的隔板式太阳能集热器16采集温度为 T3。当集热中控仪13，检测集热器16的出口温度传感器17-1和17-2的温度 t3，根据其温度来调节气流控制器，温度t3偏高时增大气流，偏低时，减小 气流，使出口气流温度t3维持在T3-AT 〈t3 〈T3+AT之内。集热中控仪13检测室温温度传感器17-4，控制热气分配器24,优先保 证供暖，当温度高于设定温度T2时，则控制热气分配器24，使热气进入气热 交换器20,使之产生热水，此后集热中控仪13检测温度传感器17-3的温度 t2,当t2温度超过设定值T2时，则开启进水控制器18,使热水进入保温水 箱22,温度传感器17-3的温度t2,低于设定值则关闭进水调节器18。如图3所示，混合式的太阳能集热供暖供热系统，不带吸热管的隔板式 太阳能集热器16，它可以安装在建筑物的向阳面，带吸热管的隔板式太阳能 集热器29可以安装在房顶阳光更充足处，这种组合，既可以降低成本，又可 提高热传导效率，更适合于公共浴室。图3的气路控制过程和原理，与图2相似，不再重复。集热器的集热管 水路控制过程，是根据热水管30出口温度传感器17-7的即时温度t4跟水池 要采集的熟水池设定的采集温度T4比较，当t4 〈T4-AT则关小水流控制器 27,当t4〉T4+AT，则开大水流控制器27，当T4-aT 〈 t4〈T4+AT时， 水流控制器27不再动作。隔板式太阳能集热器，除集热槽外，主要空间是保温隔热层，保温隔热 层，可以采用传统的保温材料，也可以采用充气式膜技术，透光的采光面， 可以选用玻璃材质，也可以选用有机膜材料，这就更进一步减轻其重量。对 于老房改造可以作为装饰层，具有保温、隔热、集热之功效。对于新的建筑 物可做综合设计，跟屋顶墙面融为一体，可降低造价，并可得到节能型的建 筑。本专利技术的用途由于本隔热式太阳能集热器光热转换效率高而造价低，其绝对温度可达 ll(TC以上，而我国太阳光蕴存的能量，绝大部分地区是日均4Kwh/m2，所以，隔板式太阳能集热装置，可以作为清洁而廉价的热能来使用:1. 直接供暖，获得紫外线消毒的空气，使人更健康。2. 生活热水的加热，节省煤电费。3. 农业冬天菜棚供暖，可降低成本，提高产量。4. 农副产品和药材的烘干。5. 热能可以热水来存储，均衡使用。6. 进一步开发其他用途。权利要求1.一种隔板式太阳能集热器，它是一种六面的立方体结构，其特征在于:有一个透光的采光面，采光面下面安有透光的隔热保温层，内部用多层隔板隔开，每层隔板的一端留有气道，相邻隔板的气道分别在左右两端。2、 根据权利要求l所述的一种隔板式太阳能集热器，其特征在于所述的 立方体除采光面以外其他五面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种隔板式太阳能集热器，它是一种六面的立方体结构，其特征在于：有一个透光的采光面，采光面下面安有透光的隔热保温层，内部用多层隔板隔开，每层隔板的一端留有气道，相邻隔板的气道分别在左右两端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨尊峰，曹金玲，
申请(专利权)人：杨尊峰，曹金玲，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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