一种自旋转式平板型太阳能集热器及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种自旋转式平板型太阳能集热器，包括吸热板、透明盖板、隔热层和壳体等几部分。吸热板采用管板式，将集热排管与平板以一定的结合方式连接形成吸热条带，集热排管内插入螺旋扭带，然后将螺旋扭带固定于集热排管内，集热排管两端安装有轴承；当管内流体达到一定流速时，扭带便能带动集热排管自动缓慢旋转，从而带动流体旋转，以达到防止接触面能量堆积、提高集热效率且防止水垢堆积的效果。并提供了其设计方法。本发明专利技术无需外加动力装置，结构简单、成本低廉，以达到提高集热效率的效果，适用范围广泛，可推广至气候多变，风沙较大地域。大地域。大地域。

【技术实现步骤摘要】
一种自旋转式平板型太阳能集热器及其设计方法


[0001]本专利技术涉及一种太阳能集热器，尤其是涉及一种自旋转式平板型太阳能集热器及其设计方法。

技术介绍

[0002]在当前实现碳达峰、碳中和的新形势下，太阳能利用技术迎来了新的发展时期。太阳能作为一种绿色的可再生能源，高效利用它是当今社会的一项重大举措，而国内外对其的研究从未停下。近年来，国内外研究者从不同角度对太阳能空气集热器进行了大量研究，从入射太阳辐射、环境温度、入口流质量流量及其温度、风速、热管数等方面的可以来优化设计。
[0003]我国对新型太阳能集热器的研发层出不穷，例如内冷蒸发腔式、以平行流微通道为吸热器的复合抛物聚光器等太阳能集热器，并且我国即将实施真空管型太阳能集热器的更新与优化，而这些研究无一不是为了有效提高太阳能的利用率。作为技术相对成熟的太阳能光热吸收产品，平板太阳能集热器在全球已得到了广泛的应用。它在减少常规能源消耗、促进节能减排中已发挥并继续发挥着重要的作用。平板型太阳集热器在太阳能光热利用中，特别是在应对世界环境和完成节能减排的指标中有着极大的优势。随着社会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：包括上集管(1)、壳体(2)、集热排管(3)、轴承(4)、下集管(5)、透明盖板(6)、吸热板(7)、隔热层(8)，上集管(1)、集热排管(3)、下集管(5)分别设置于壳体(2)中，上集管(1)与下集管(5)平行间隔设置，两者的一端分别穿设于壳体(2)的外部，集热排管(3)包括螺旋扭带(31)、排管本体，螺旋扭带(31)安装于排管本体内部并沿排管本体的流通方向延伸，集热排管(3)在上集管(1)与下集管(5)之间依次间隔排列设有多个，每个集热排管(3)的两端分别通过一个轴承(4)与上集管(1)、下集管(5)连接并相互连通，壳体(2)上从内至外依次铺设隔热层(8)、吸热板(7)、透明盖板(6)。2.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：螺旋扭带(31)的两端分别与排管本体两端焊接，螺旋扭带(31)宽度与排管本体内直径的比值P的范围为0.85＜P＜1。3.根据权利要求1或2所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：螺旋扭带(31)的宽度与螺距成反比。4.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：集热排管(3)的数量为18～36根，相邻两根集热排管(3)之间的间距为70～90mm，直径为47mm或58mm，长度为1500mm或1600mm或1800mm。5.根据权利要求1或4所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：集热排管(3)为全玻璃同轴双层圆管结构，从外向内依次为外玻璃管、真空夹层以及内玻璃管。6.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：下集管(5)的伸出端为流体入口，上集管(1)的伸出端为流体出口。7.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：上集管(1)和下集管(5)的相对面上均间隔设有多个用于安装集热排管(3)的短管，每根短管外圈分别与对应的一个轴承(4)的内圈固定，轴承(4)的外圈与对应的一根集热排管(3)内圈连接，轴承(4)通过密封圈进行旋转密封，密封圈为聚四氟乙烯密封圈。8.根据权利要求1所述的一种自旋转式平板型太阳能集热器，其特征在于：吸热板(7)为铜质板，吸热板(7)上涂有选择性吸收涂层，透明盖板(6)为平板玻璃，隔热层(8)为玻璃棉层。9.一种如权利要求1、2、4、6～8任一所述的自旋转式平板型太阳能集热器的设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：螺旋扭带螺距的设计计算，集热排管内插入螺旋扭带，集热排管流动可以分为...

【专利技术属性】
技术研发人员：程君林，徐洁燕，李天乐，姚玉婷，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：