一种太阳能集热器模块及应用此模块的集热器制造技术

本实用新型专利技术属于太阳能集热技术领域，公开了一种太阳能集热器模块及应用此模块的集热器，包括集热板、透明光罩，其中透明光罩罩在集热板上，集热板上设有选择性涂层；上述的集热板内设有水路；集热板的至少两个侧面上分别设有凸缘和凹槽，或者至少一个侧面上设有凸缘并且至少一个侧面上设有凹槽；凸缘与凹槽的尺寸为插入式配合的尺寸；集热板上设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与水路连通。本实用新型专利技术通过集热板上的凸缘和凹槽实现模块与模块的拼接，通过连接进水口和出水口实现各个模块内的水路相通，通过选择性涂层进行光热转换。打破了集热器固定大小，不便于运输安装、维护更换的局面，使太阳能集热器与建筑物环境更好地相融。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于太阳能集热
，尤其是涉及一种适合大批量生产的太阳能集热器模块及应用此模块的集热器。
技术介绍
目前太阳能利用的主要形式是太阳能光伏发电和光热利用。太阳能光热利用主要是光热转换，通过太阳能集热器来进行光能向热能的转换。主要分为低温、中温和高温利用。其中供应40-70°C中低温热水的太阳能热水系统具有很大的技术优势和经济效益。集热器一般可分为平板集热器、聚光集热器和平面反射镜、真空管集热器等几种类型。但不论哪种类型的集热器都是固定连接、固定体积的集热器，且体积和重量都较大，无法根据用户的需要来改变集热器的大小或形状；运输、维护、更换也不方便；同时受建筑物的限制也较大，不能很好地与之相融。另外，太阳能集热器主要使用玻璃和金属材料来制备，金属材料会涉及铜的大量使用，造成铜资源紧张，故在我国以全玻璃真空集热管为市场主导产品，但真空管的生产涉及高温耗能过程和高排放，对环境污染较严重。随着高分子聚合物材料合成技术以及高导热、耐高温聚合物复合材料、光热高分子复合材料的制备技术的不断成熟，以及越来越多的塑料管道被用于能量传输，如PP_R、PB管道的热水输送和地板采暖以及PE-RT、PEX太阳能热水器输水管道，攻克了不少的技术难关，同时各种新型的太阳能集热选择涂层和涂覆技术的不断涌现，从而使聚合物用来制备太阳能集热器成为可能。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的不足，本技术设计了一种可根据需要进行拼接的太阳能集热器模块及应用此模块的集热器。本技术的具体方案是一种太阳能集热器模块，包括集热板、透明光罩，其中透明光罩罩在集热板上，集热板上设有选择性涂层；上述的集热板内设有水路；集热板的至少两个侧面上分别设有凸缘和凹槽，或者至少一个侧面上设有凸缘并且至少一个侧面上设有凹槽；凸缘与凹槽的尺寸为插入式配合的尺寸；集热板上设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与水路连通。本方案通过集热板侧面的凸缘和凹槽来实现模块与模块的拼接，并通过连接进水口和出水口来实现各个模块内的水路相通。通过选择性涂层对太阳能短波进行强选择和长波弱辐射，吸收的能量通过导热的集热板传递给水路内的传热介质(如水等)，将能量储备起来。本方案打破了传统太阳能集热器固定大小，不便于运输、安装、维护、更换的局面，且拼接的模块更容易实现大批量商业化生产，同时使得拼接式太阳能集热器与建筑物环境更好地相融。作为进一步改进，上述的进水口设在凸缘内，上述的出水口设在凹槽内，这样在完成模块的拼接的同时也完成了模块内水路的连接，极大的方便了用户的安装使用。上述的集热板采用高分子聚合物材料的集热板，可大大减小集热器的重量；集热板的形状可以是规则或不规则的形状，最好为三角形、或正方形、或矩形、或菱形、或平行四边形、或正多边形，从而可以根据需要拼接成多种形状，以调整占地面积，并更好地与建筑物融合。为了加强模块间的连接密封性，上述的进水口连接有接头，上述的凹槽内出水口处设有密封圈，密封圈的尺寸与接头的尺寸为密封配合的尺寸。为了使集热板便于加工制作，上述的集热板包括固定密封连接的上板和下板，上板和下板上分别设有扣合后形成水路的半圆槽，即水路的横截面为圆形。同理，上述的凸缘和凹槽也随上板和下板分为两半，以便于加工凸缘和凹槽内的进水口，同时也方便上述的密封圈的安装。上板和下板通过热压或胶黏剂粘接密封连接在一起，而接头通过螺纹或热压粘接在进水口。为了使上述的上板和下板定位准确，在上板和下板上设有定位销。为了增加美观性和模块之间连接的紧密性与牢固性，上述的凸缘为半球状凸缘，上述的凹槽为半球状凹槽；并且半球状的凸缘和半球状的凹槽的尺寸为间隙配合的尺寸。为了提高上述的上板吸收太阳能的能力和效率，上板上至少设有一个凸台，且凸台为至少有五个面的凸台，或者为球面凸台，或者为弧面凸台，上述的选择性涂层涂在凸台的表面，这样可接收不同角度阳光的照射，并延长受照时间。在设有多个凸台时，凸台之间设有间隙，此间隙可以有效避免涂层因受热胀冷缩作用产生的剥离现象。上述的透明光罩为菲涅尔透镜，通过菲涅尔透镜后聚焦于上板的凸台上，大大提高了光照时间和受光面积，提高了太阳能利用率。一种应用上述的太阳能集热器模块的集热器，至少包括两个所述的集热器模块，并且通过凸缘和凹槽拼接成一体，通过进水口和出水口连通形成整体回路；上述的透明光罩为单独罩在每块集热板上，或者罩在整个拼接后的集热板上，并且透明光罩与集热板之间的空间为真空状态。本技术与现有技术相比，主要具有如下有益效果I)采用模块拼接方式，形成所需面积的太阳能集热器，打破了传统太阳能集热器固定大小，不便于运输、安装、维护、更换的局面，同时可使得拼接式太阳能集热器与建筑物更好地融合；2)菲涅尔透镜结构的透明光罩能让平行的太阳光有很好的穿透和并有聚光作用，提高太阳能的利用效率；3)上板的上表面采用凸台设计，增加了接收阳光照射的角度和面积，并延长了接受照射的时间，同时选择性涂层提高了塑料对太阳光的吸收利用能力，凸台之间的间隙可以有效防止涂层因受热胀冷缩作用产生剥离现象；4)半球状凸缘和凹槽可以使得模块之间快速拼接，形成一个相对固定的平面整体，同时传热介质在模块间流动，能有效传递吸收的太阳能。附图说明图1为本技术实施例的内部结构示意图；图2为本技术实施例的侧面结构示意图；图3为本技术实施例中上板的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。如图1和图2所示，一种太阳能集热器模块，包括上板1、下板2、透明光罩3、接头6、密封圈7、定位销8。上板I和下板2通过胶黏剂粘接密封连接在一起。上板I和下板2上分别设有扣合后形成水路4的半圆槽，即扣合后形成横截面为圆形的水路4，并且是两条环形水路4。上板I和下板2采用高分子聚合物材料制成，可大大减小其重量；上板I和下板2为外形一致的矩形，扣合后形成一个集热板模块，从而可以根据需要拼接成多种形状，以调整占地面积，并更好地与建筑物融合。上板I和下板2扣合后，其四个侧面都经扣合形成一个半球状的凸缘9和一个半球状的凹槽10，凸缘9与凹槽10的尺寸为插入式间隙配合的尺寸。两个相对的侧面上的凹槽10内扣合形成有出水口，此两个侧面上的凸缘9内扣合形成进水口，两个出水口分别与两条水路4连通，两个进水口也分别与两条水路4连通。为了加强模块间的连接密封性，将接头6安装在进水口处，密封圈7设在凹槽10处，密封圈7的尺寸与接头6的尺寸为密封配合的尺寸。为了使上板I和下板2定位准确，上板I和下板2通过定位销8来定位。如图2所示，透明光罩3罩在上板I上，透明光罩3与上板I之间的空间抽为真空状态；上板I上涂有选择性涂层5，并且透明光罩3采用菲涅尔透镜结构。太阳光通过透明光罩3后聚焦于上板I上，提高了太阳能利用率。如图2和图3所不，为了提闻上板I吸收太阳能的能力和效率，上板I上设有多个五面凸台11，上述的选择性涂层5涂在凸台11的表面，这样大大提高了光照时间和受光面积。本实施例在实际使用时，将多个太阳能集热器模块利用半球状的凸缘9和凹槽10依次纵向连接，每个模块的水路4通过接头6和密封圈7密封连接成相通的水路。同理，多个纵向连接的模块利用凸缘9和凹槽10进行横向定位连接，组成所需大小的太阳能集热器。当太阳光穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热器模块，包括集热板、透明光罩（3），其中透明光罩（3）罩在集热板上，集热板上设有选择性涂层（5），其特征是：所述的集热板内设有水路（4）；集热板的至少两个侧面上分别设有凸缘（9）和凹槽（10），或者至少一个侧面上设有凸缘（9）并且至少一个侧面上设有凹槽（10）；凸缘（9）与凹槽（10）的尺寸为插入式配合的尺寸；集热板上设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与水路连通。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能集热器模块，包括集热板、透明光罩(3)，其中透明光罩(3)罩在集热板上，集热板上设有选择性涂层(5)，其特征是:所述的集热板内设有水路(4);集热板的至少两个侧面上分别设有凸缘(9)和凹槽(10)，或者至少一个侧面上设有凸缘(9)并且至少一个侧面上设有凹槽(10);凸缘(9)与凹槽(10)的尺寸为插入式配合的尺寸；集热板上设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与水路连通。2.根据权利 要求1所述的太阳能集热器模块，其特征是:所述的进水口设在凸缘(9)内，所述的出水口设在凹槽(10)内。3.根据权利要求1所述的太阳能集热器模块，其特征是:所述的集热板为高分子聚合物材料的集热板，集热板的形状为三角形、或正方形、或矩形、或菱形、或平行四边形、或正多边形。4.根据权利要求2所述的太阳能集热器模块，其特征是:所述的进水口连接有接头(6)，所述的凹槽(10)内出水口处设有密封圈(7)，密封圈(7)的尺寸与接头(6)的尺寸为密封配合的尺寸。5.根据权利要求1 4中任一项所述的太阳能集热器模块，其特征是:所述的集热板包括固...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继跃，
申请(专利权)人：联塑市政管道河北有限公司，
类型：实用新型
国别省市：