一种太阳能板式换热器及其换热方法技术

本发明专利技术提供一种太阳能板式换热器及其换热方法。所述太阳能板式换热器包括具有内腔的外壳、封盖于所述外壳一侧的底板、设置在所述内腔中冷流体通道和热流体通道、盖设于外壳另一侧的玻璃盖板、及设置在所述内腔中吸热板，所述玻璃盖板与吸热板之间的夹层内形成空气层，自所述空气层向底板的方向依次设置所述冷流体通道和热流体通道；所述冷流体通道内设有多个能使冷流体通道形成迂回通道的挡板，多个热流体通道内设有多个能使热流体通道形成迂回通道的挡板，所述冷流体通道内的迂回通道走向与热流体通道内的迂回通道走向相同。本发明专利技术能够充分利用太阳能，与热流体通道一起形成双热源换热结构，提高板式换热器的换热效率。提高板式换热器的换热效率。提高板式换热器的换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能板式换热器及其换热方法


[0001]本专利技术涉及一种板式换热器，尤其涉及一种太阳能板式换热器及其换热方法。

技术介绍

[0002]换热器是一种将热流体传递给冷流体的节能设备，广泛应用于制冷空调、集中供暖、动力、食品等领域。常见的换热器形式有壳管式换热器、板式换热器、套管式换热器和管翅式换热器等。
[0003]板式换热器是最典型的间壁式换热器，其换热效率高、结构紧凑轻巧、使用寿命长，在换热器示出中占据着主导位置。板式换热器包括通入冷流体的冷流体通道和通入热流体的热流体通道，冷热流体分开，并在各自通道内流动，以进行热交换。
[0004]现有的板式换热器在如何引入外部热源增强换热效率的研究为空白，特别是如何很好应用太阳能进行热交换的技术，在板式换热器上还未得到应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种能够利用太阳能进行热交换的太阳能板式换热器及其换热方法，可显著提高板式换热器的换热效率。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种太阳能板式换热器包括具有内腔的外壳、封盖于所述外壳一侧的底板、设置在所述内腔中的冷流体通道和热流体通道、盖设于外壳另一侧的玻璃盖板、及设置在所述内腔中的吸热板，所述玻璃盖板与吸热板之间的夹层内形成空气层，自所述空气层向底板的方向依次设置所述冷流体通道和热流体通道；所述冷流体通道内设有多个能使冷流体通道形成迂回通道的挡板，多个热流体通道内设有多个能使热流体通道形成迂回通道的挡板，所述冷流体通道内的迂回通道走向与热流体通道内的迂回通道走向相同。
[0007]上述方案中，通过在冷流体通道上端设置能够吸收太阳光并将太阳能转为热能的吸热板，使板式换热器能够充分利用太阳能，与热流体通道一起形成双热源换热结构，提高了板式换热器的换热效率。
[0008]优选的，所述太阳能板式换热器还包括波纹换热板和密封板，所述吸热板与波纹换热板之间的夹层内形成所述冷流体通道，所述波纹换热板与密封板之间的夹层内形成热流体通道。所述密封板起到密封作用，并增强换热器承压能力。
[0009]优选的，所述挡板在外壳的厚度方向上连接吸热板、波纹换热板和密封板。所述挡板起到引流、强化换热和增强换热器承压能力的作用。
[0010]为了能够强化换热，并增加换热板的刚度，所述波纹换热板的外表面上设有人字形波纹。
[0011]优选的，所述挡板具有相对设置的A端和B端，外壳上具有相对的内壁C和内壁D，多个挡板中，位于奇数位的所述挡板的A端与外壳的内壁C连接，位于奇数位的所述挡板的B端与外壳的内壁D形成间隔；位于偶数位的所述挡板的B端与外壳的内壁D连接，位于偶数位的
所述挡板的A端与外壳内壁C形成间隔，每两个挡板之间形成有间隔，多个间隔依次相连形成迂回通道。
[0012]上述结构的迂回通道增加了流体流动路径，由此增加冷热流体换热时间，使冷热流体之间逆流换热，提高换热效率。
[0013]优选的，所述太阳能板式换热器还包括在热流体通道与底板之间设置的保温层。通过所述保温层实现保温，以延长换热器的受用寿命。
[0014]为了能够最大限度吸收太阳辐射，所述吸热板朝向玻璃盖板的一侧表面设有吸热涂层。
[0015]优选的，所述外壳上设有与冷流体通道相通的冷流体入口和冷流体出口，所述冷流体入口和冷流体出口位于外壳的相对两侧，且所述冷流体入口相对于冷流体出口偏下设置；
[0016]所述外壳上还设有与热流体通道相通的热流体入口和热流体出口，所述热流体入口和热流体出口位于外壳的相对两侧，且所述热流体出口相对于热流体入口偏下设置。
[0017]本专利技术还提供一种利用上述太阳能板式换热器进行换热的方法，包括：在冷流体通道内通入冷流体，在热流体通道内通入热流体，迂回结构的冷流体通道和热流体通道使冷热流体之间逆流换热；太阳辐射透过玻璃盖板照射在吸热板上，吸热板将太阳能转化为热能，再将热能的热量传递给冷流体通道中的冷流体，冷流体受热升温，由此形成双热源换热。
[0018]优选的，设定环境温度值或太阳光强度值，在太阳能板式换热器启动前先检测环境温度或太阳光强度，将检测到的环境温度与预设值比较，或者，将检测到的太阳光强度与预设值比较，若低于预设值，则启动热流体通道，若高于预设值，则关闭热流体通道。
[0019]与相关技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020]一、本专利技术提供的太阳能板式换热器能根据不同天气情况和使用情况实现不同的热源模式。在太阳辐射强度较大时，可关闭热流体通道，仅由太阳能提供热量；当太阳辐射强度较低，仅由太阳能无法满足换热量需求时，开启热流体通道，由太阳能和热流体提供热量；当夜间无太阳辐射时，由热流体提供热量；
[0021]二、本专利技术在吸热板和密封板之间增设挡板，形成的迂回通道增加了冷热流体换热的时间，且挡板能够充当肋片，强化冷热流体换热；
[0022]三、本专利技术在冷热流体之间设置波纹换热板，强化冷热流体换热量的同时，还增加了换热板的刚度。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提供的太阳能板式换热器的局部剖结构示意图；
[0024]图2为本专利技术提供的太阳能板式换热器的内部剖视示意图；
[0025]图3为波纹换热板的结构示意图；
[0026]图4为冷流通通道的结构示意图；
[0027]图5为热流体通道的结构示意图。
[0028]附图中：1、外壳；2、玻璃盖板；3、吸热板；4、波纹换热板；5、挡板；6、密封板；7、保温层；8、底板；9、冷流体入口；10、冷流体出口；11、热流体入口；12、热流体出口；13、冷流体通
道；14、热流体通道；15、空气层。
具体实施方式
[0029]以下将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
[0030]如图1、图2所示，本实施例提供的一种太阳能板式换热器包括外壳1、玻璃盖板2、吸热板3、波纹换热板4、挡板5、密封板6、保温层7、底板8、冷流体入口9、冷流体出口10、热流体入口11、热流体出口12、冷流体通道13、热流体通道14、空气层15。
[0031]所述外壳1具有内腔，其选用10mm～20mm碳钢板。所述玻璃盖板2盖合于外壳1的一侧，所述底板8盖合于外壳1的另一侧。在所述内腔中自上而下依次设置吸热板3、波纹换热板4、密封板6、保温层7。所述玻璃盖板2与吸热板3之间的夹层内形成所述空气层15。所述玻璃盖板2选用5mm钢化玻璃，所述玻璃盖板2可有效透过太阳辐射，保护吸热板3，并减少热损失。所述吸热板3材质为铜，厚度为1.5mm，其朝向玻璃盖板2的一侧表面涂油高吸收率涂层(如电镀涂层、黑铬涂层等)，能够最大限度吸收太阳辐射。所述吸热板3与波纹换热板4之间的夹层内形成所述冷流体通道13。如图3所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能板式换热器，包括具有内腔的外壳(1)、封盖于所述外壳(1)一侧的底板(8)、设置在所述内腔中的冷流体通道(13)和热流体通道(14)，其特征在于，还包括盖设于外壳(1)另一侧的玻璃盖板(2)、及设置在所述内腔中的吸热板(3)，所述玻璃盖板(2)与吸热板(3)之间的夹层内形成空气层(15)，自所述空气层(15)向底板(8)的方向依次设置所述冷流体通道(13)和热流体通道(14)；所述冷流体通道(13)内设有多个能使冷流体通道(13)形成迂回通道的挡板(5)，多个热流体通道(14)内设有多个能使热流体通道(14)形成迂回通道的挡板(5)，所述冷流体通道(13)内的迂回通道走向与热流体通道(14)内的迂回通道走向相同。2.根据权利要求1所述的太阳能板式换热器，其特征在于，还包括波纹换热板(4)和密封板(6)，所述吸热板(3)与波纹换热板(4)之间的夹层内形成所述冷流体通道(13)，所述波纹换热板(4)与密封板(6)之间的夹层内形成热流体通道(14)。3.根据权利要求2所述的太阳能板式换热器，其特征在于，所述挡板(5)在外壳(1)的厚度方向上连接吸热板(3)、波纹换热板(4)和密封板(6)。4.根据权利要求2所述的太阳能板式换热器，其特征在于，所述波纹换热板(4)的外表面上设有人字形波纹。5.根据权利要求1所述的太阳能板式换热器，其特征在于，所述挡板(5)具有相对设置的A端和B端，外壳(1)上具有相对的内壁C和内壁D，多个挡板(5)中，位于奇数位的所述挡板(5)的A端与外壳(1)的内壁C连接，位于奇数位的所述挡板(5)的B端与外壳(1)的内壁D形成间隔；位于偶数位的所述挡板(5)的B端与外壳(1)的内壁D连接，位于偶数位的所述挡板(5)的A端与外壳(1)内壁C形成间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏奎明，肖书博，龚哲，肖翔，谭智威，廖平安，
申请(专利权)人：中航长沙设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：