承压式真空平板太阳能集热器制造技术

承压式真空平板太阳能集热器中，玻璃盖板（１）由上玻璃盖板（８）、下玻璃盖板（９）、以及四周密封条（５）构成；相对的两个端挡板（２）和相对的两个侧挡板（４）、分别位于端挡板（２）和侧挡板（４）的上下两侧的玻璃盖板（１）和底板（１３）共同位形成一个整体；灌流风机（３）位于端挡板（２）上，止回风阀（６）位于侧挡板（４）的内侧，底部保温层（１２）位于底板（１３）上，侧保温层（１４）位于侧挡板（４）内侧，在底部保温层（１２）上设有集热板（１５），在集热板（１５）上表面设有传热管（１１），在集热板（１５）下表面设有传热翅片（１６），铝管带（１０）位于集热板（１５）的下方，铝管带（１０）中有若干热泵工质通道（１７）。

【技术实现步骤摘要】

承压真空平板太阳能集热器由双层真空玻璃板作为盖板，挤塑保温材料作为底板和封边密封保温，铝制扁平管带作为介质流道。本专利技术属于太阳能应用
，特 别涉及太阳能集热器、太阳能热泵集热/蒸发器结构设计。
技术介绍
太阳能集热器是太阳能热利用的主要部件。 国内应用较为广泛的是玻璃真空管的太阳能集热器，随着能源问题加剧，高层 建筑迫切需要应用太阳能集热器提供生活热水或进行冬季供暖，但是普通玻璃真空管集 热器不易与建筑物完美结合。而平板集热器由于造型美观，易于铺设在建筑物的顶面或 者立面上，与建筑物可以有机结合，因此受到越来越多的青睐。普通的太阳能平板集热 器覆盖的是聚碳酸酯透明盖板或者单层玻璃盖板，获得的太阳辐射热往往又通过辐射、 导热、玻璃外表面的空气对流散失到集热器周围的空气中，因此平板集热器的集热效率 一般低于玻璃真空管集热器。 普通的太阳能集热器的另一个缺点是无太阳辐射时，或者冬季太阳辐射不足 时，集热器因为辐射量不足而无法使水温升高到需要的温度。鉴于太阳能热水器的在阴 雨天无法提供合适温度热水的缺陷， 一种太阳能-空气复合热源热泵系统受到广大技术人 员的重视。太阳能热泵利用热泵工质在集热器中吸收太阳辐射蒸发，通过压縮机提高压 力后在高温下冷凝放热，可以提供较高温度的热水；而在没有太阳辐射时，热泵工质又 能够从空气中吸收热量，生产生活热水。 因此有必要发展一种既有利于与建筑物有机结合的高效平板集热器，这种集热 器既可以适用于普通的太阳能热水器，同时也可以作为太阳能-空气复合热源热泵的蒸发 器，可以全年有效的提供热水。
技术实现思路
技术问题本专利技术的任务是提出了一种适合太阳能-空气复合热源热泵用的新型 承压真空平板太阳能集热器。该集热器具有效率高、防冻性好、不易破裂等特点；并且 能够实现太阳能和空气双热源，解决了传统太阳能热水器受天气影响而系统不能全天候 运行的缺点；该集热器将平板集热器与高换热效率的管带式换热器以及翅片集于一体， 不仅可以以水为介质，作为普通的太阳能热水器集热器，还可以以制冷剂做为介质(作为 蒸发器)，构成太阳能-空气复合热源热泵运行。技术方案本专利技术的承压式真空平板太阳能集热器包括玻璃盖板、端挡板、 底板、灌流风机、侧挡板、止回风阀、底部保温层、侧保温层、集热板、传热管、铝管 带、传热翅片；其中玻璃盖板由上玻璃盖板、下玻璃盖板、以及四周密封条构成； 相对的两个端挡板和相对的两个侧挡板围成一个空间，玻璃盖板和底板分别位于端挡板 和侧挡板的上下两侧形成一个整体；灌流风机位于端挡板上，止回风阀位于侧挡板的内侧，底部保温层位于底板上，侧保温层位于侧挡板内侧，在底部保温层上设有集热板， 在集热板上表面设有传热管，在集热板下表面设有传热翅片，铝管带位于集热板的下 方，铝管带上有若干热泵工质通道。 在上玻璃盖板、下玻璃盖板之间设置若干细珠，通过胶水粘结固定于上玻璃盖 板、下玻璃盖板之间，从而增加玻璃盖板的承压能力。 集热板与传热管焊接连接，尽可能减小传热管和集热板之间的接触热阻；水在 传热管中流动，集热板的背面连接铝制铝管带，铝管带的另一面焊接传热平铝板后再连 接传热翅片，热泵工质在铝管带中流动。 本专利技术提出的新型的承压真空平板太阳能集热器，真空平板采用双层玻璃盖 板，在上玻璃板盖板和下玻璃盖板之间放置一些细小的珠子，提高两玻璃板的承压能 力；并且上玻璃板盖板和下玻璃盖板之间的间隙抽成真空，其主要目的是通过两板之间 的真空，减少集热板对环境的对流热损失，提高集热器的集热效率；集热板与管带换热 器以及翅片集合为一体，同时在集热器的侧面安装风机，该平板集热器作为蒸发器可以 构成太阳能-空气复合热源热泵系统，在没有太阳辐射或太阳辐射很弱的时候，开启风 机，平板换热器可以从空气中吸取热量，通过热泵系统提升热量的品位，获得较高温度 的热水；在平板集热器的两端设置止回风阀，在不开启风机的时候，集热器内部空间不 会与外界空气相通，减少了太阳辐射强烈时集热器对外界环境的热损失。 利用该平板集热器可以组成如图6所示的太阳能-空气复合热源热泵热水器。在 太阳辐射强烈时，热泵系统不需运行，平板集热器与水箱构成分离式的真空平板太阳能 热水器运行。而在太阳辐射不够强烈时，热泵系统开启，风机不开，平板集热器吸收到 的太阳辐射热量被热泵工质吸收，通过热泵循环制取热水。在冬季或阴雨天等基本没有 太阳辐射情况下，由于无法吸收太阳辐射热，系统中水温无法升高。此时可以开启风机 和压縮机，热泵工质从空气中吸收热量，通过热泵压縮机，经热泵循环提高热量品位， 可以获得较高温度的热水。 有益效果本承压式真空平板太阳能空气集热器可以作为平板太阳能集热器运 行，同时也可以作为热泵的蒸发器运行。其有益效果为 l.系统采用在玻璃盖板中设置细微玻璃珠，增强玻璃盖板的承压能力，杜绝普 通玻璃在抽真空后容易受压破裂的弊端。 2.该真空平板太阳能空气集热器在太阳辐射强烈时可以作为太阳能热水器的平 板集热器使用。 3.该真空平板太阳能集热器在太阳辐射较弱的时候，作为太阳能热泵的蒸发器 运行，高效制取热水。 4.该真空平板太阳能集热器设置风机和止回风阀，在没太阳辐射的时候，作为 热泵的蒸发器运行，开启风机，制冷剂从空气中吸收热量，通过热泵循环获得较高温度 的热水。 该承压真空平板太阳能集热器可以有效的减少对环境的辐射和对流散热，而铝 扁平管带可以有效提高吸热效率，而且可以承受较高的压力。该集热器既可以作为普通 的水为介质的太阳能集热器，也可以作为太阳能热泵的蒸发器。集热器安装带有止回阀 的风机，在没有太阳辐射时，通过风机抽取空气进行强制对流，扁平管带中的热泵工质4可以从空气中吸取热量。 附图说明 下面结合附图对本专利技术作进一步详细的描述 图1是本专利技术承压真空平板太阳能集热器外形示意图， 图2是本专利技术承压真空平板太阳能集热器端面示意图， 图3是本专利技术承压真空平板太阳能集热器A-A截面示意图， 图4是本专利技术承压真空平板太阳集热器B-B截面示意图， 图5，图6是本专利技术承压真空平板太阳集热器换热管、翅片的局部放大图， 图7是本专利技术承压真空平板太阳集热器构成的太阳能空气复合热源热泵系统图。具体实施例方式本专利技术的承压真空平板太阳能集热器18主要由玻璃盖板1，端挡板2，底板13， 灌流风机3，侧挡板4，止回风阀6，底部保温层12、侧保温层14，集热板15，传热管 11，铝管带IO，传热翅片16组成。玻璃盖板l由上玻璃盖板8，下玻璃盖板9，细珠7 以及四周密封条5构成。铝管带10上有若干热泵工质通道17。 真空平板集热器的热损失主要集中在通过真空玻璃盖板1向周围空气的传热。 为了减少传热。本设计中主要措施是将两玻璃板之间抽成真空，减少了集热板15对环境 的热量损失。高真空度可能造成玻璃盖板受压破裂，本专利技术提出在两块玻璃盖板之间设 置若干细珠7，通过胶水粘结固定于上玻璃盖板8、下玻璃盖板9之间，从而增加玻璃盖 板的承压能力。 集热板15与传热管11焊接，确保传热管和集热板之间接触热阻最小。水在传热 管中流动。集热板的背面焊接铝管带10，铝管带10的另一面焊接传热翅片16，热泵工 质在铝管带中流动。附着在集热器吸热板上的吸热涂层的优劣直接影响了太阳能热水器 的性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种承压式真空平板太阳能集热器，其特征在于该集热器包括玻璃盖板（１）、端挡板（２）、底板（１３）、灌流风机（３）、侧挡板（４）、止回风阀（６）、底部保温层（１２）、侧保温层（１４）、集热板（１５）、传热管（１１）、铝管带（１０）、传热翅片（１６）；其中：玻璃盖板（１）由上玻璃盖板（８）、下玻璃盖板（９）、以及四周密封条（５）构成；相对的两个端挡板（２）和相对的两个侧挡板（４）、分别位于端挡板（２）和侧挡板（４）的上下两侧的玻璃盖板（１）和底板（１３）共同位形成一个整体；灌流风机（３）位于端挡板（２）上，止回风阀（６）位于侧挡板（４）的内侧，底部保温层（１２）位于底板（１３）上，侧保温层（１４）位于侧挡板（４）内侧，在底部保温层（１２）上设有集热板（１５），在集热板（１５）上表面设有传热管（１１），在集热板（１５）下表面设有传热翅片（１６），铝管带（１０）位于集热板（１５）的下方，铝管带（１０）中有若干热泵工质通道（１７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李舒宏，张小松，杨磊，张月红，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[]