一種陶-金屬復合儲能集熱板芯及其太陽能集熱器的制造方法
【專利摘要】一種陶-金屬復合儲能集熱板芯及其太陽能集熱器。本發明的陶-金屬復合儲能集熱板芯，包括由黑陶吸熱上基板和下基板構成的集熱室，集熱室內設置有金屬導熱管其四周構成空氣儲能層，金屬導熱管的兩端分別連接集熱室上設置的進水口和出水口，黑陶吸熱上基板表面設有高吸收率、低反射率的吸熱涂層。本發明的太陽能集熱器，包括透明玻璃蓋板、所述的集熱板芯、空氣儲能隔熱層和隔熱板層。這種使用陶-金屬復合儲能集熱板芯的太陽能集熱器具有強度高、剛性好、壽命長、成本低、轉換效率高、操作安裝靈活方便等特點。
【專利說明】—種陶-金屬復合儲能集熱板芯及其太陽能集熱器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能板芯及其集熱器，尤其是一種陶-金屬復合儲能集熱板芯及其太陽能集熱器。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活和生產需求的不斷提高，常規能源日漸減少而環境污染又迅速增力口。現今，太陽光的熱利用作為近十年來世界上發展最迅猛的可再生能源技術，被明確列為“十二五”科技發展重點。目前，太陽能集熱器的運用越來越普遍。常用的是平板金屬集熱器和陶瓷集熱器，而集熱器最主要的部件是集熱板芯。集熱板芯的耐腐蝕性的強弱、壽命的長短、特性的好壞，直接決定著整個集熱器的質量和使用成本。金屬集熱板芯傳熱快、效率高，但容易被腐蝕、老化快、水質容易受到污染；而陶瓷集熱板芯不透水、不滲水、不腐蝕、不老化，但其強度差、剛性弱、傳熱慢。
[0003]我國的談勇偉發明了一種太陽能集熱器(專利號:200910051691.7)，它包括進水總管、出水總管、連接在進水總管和出水總管之間的多根傳熱銅管以及連接在傳熱銅管上的吸熱翅片，此發明提高集熱功率的目的，有效的增加了集熱面積和集熱量，但集熱板芯由銅管制成，成本高、不耐腐蝕、老化快。我國的陳沖發明了一種太陽能平板集熱器的集熱板(專利號:201310031836.3)，此發明集熱板芯由鋁合金制成，雖不耐腐蝕、成本低，但集熱板芯光反射較強，熱量利用率不高。我國的靳衛東、王文虎發明了一種成本低、吸熱性能好的陶瓷基材吸熱板芯及其平板太陽能集熱器(專利號:201310433298.0)，此發明集熱器具有不腐蝕、不老化、不滲水等特點，但陶瓷基材相對強度較弱，在安裝或長時間使用時，容易造成板芯破裂。
【發明內容】
[0004]本發明的目的旨在提供一種強度高、剛性好、壽命長、不滲水、不腐蝕、成本低、操作安裝靈活方便的太陽能陶-金屬復合儲能集熱板芯及其集熱器，以克服現有技術中的不足。
[0005]本發明首先提供了一種陶-金屬復合儲能集熱板芯，該集熱板芯包括由黑陶吸熱上基板(2)和黑陶吸熱下基板(3)構成的集熱室，集熱室內設置有金屬導熱管(4)，金屬導熱管(4)的兩端分別連接集熱室上設置的進水口(6)和出水口(7)，集熱室內的金屬導熱管(4)四周構成空氣儲能層(5)。
[0006]所述的進水口(6)和出水口(7)以鋁合金為材料制成蛇形導熱管，嵌套在黑陶吸熱上基板(2)和下基板(3)組成的集熱室內。
[0007]所述黑陶吸熱上基板表面設有高吸收率、低反射率的吸熱涂層(I)。
[0008]本發明同時提供了一種使用以上所述陶-金屬復合儲能集熱板芯的太陽能集熱器，該集熱器包括一個所述的陶-金屬復合儲能集熱板芯，集熱板芯上方設有透明玻璃蓋板(10)，集熱板芯下方設有隔熱板層(9)，集熱板芯與上方的透明玻璃蓋板(10)之間形成空氣層(11)，集熱板芯與下方的隔熱板層(9)之間形成空氣儲能隔熱層(8)。所述的空氣層(11)與箱體(14)的接觸邊緣設有通孔(12)。
[0009]本發明的優點和有益效果:
[0010]本發明的優點和有益效果表現在以下幾方面:
[0011]1、通過改變傳統集熱板芯的材質和組成結構，制成一種強度高、剛性好、壽命長、不滲水、不腐蝕、成本低的太陽能集熱器。
[0012]2、通過改變集熱器整體的結構，來提高集熱器的光能利用效率。
[0013]3、裝置在集熱板芯和集熱器的結構中，分別增加了空氣儲能層和空氣儲能隔熱層，當金屬導熱管中導熱介質的溫度低于空氣儲能層中空氣的溫度時，熱量由空氣傳入導熱介質，當集熱板芯的溫度低于空氣儲能隔熱層的溫度時，熱量由空氣儲能隔熱層傳入集熱板芯中的導熱介質，提高了熱能利用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1集熱板芯內部結構圖。
[0015]圖2集熱板芯整體結構圖。
[0016]圖3集熱器整體結構圖。
[0017]圖中，I是吸熱涂層，2是黑陶吸熱上基板，3是黑陶吸熱下基板，4是金屬導熱管，5是空氣儲能層，6是進水口，7是出水口，8是空氣儲能隔熱層，9是隔熱板層，10是透明玻璃蓋板，11是空氣層，12是通孔，13是集熱板芯，14是箱體。
具體實施方案
[0018]實施例1、陶-金屬復合儲能集熱板芯
[0019]如圖1、2所示，本發明的一種太陽能陶-金屬復合儲能集熱板芯，該集熱板芯包括由黑陶吸熱上基板(2)和黑陶吸熱下基板(3)構成的集熱室，集熱室內設置有金屬導熱管
(4)，金屬導熱管(4)的兩端分別連接集熱室上設置的進水口(6)和出水口(7)，集熱室內的金屬導熱管(4)四周構成空氣儲能層(5)。所述黑陶吸熱上基板表面設有高吸收率、低反射率的吸熱涂層(I)。
[0020]所述的進水口(6)和出水口(7)以鋁合金為材料制成蛇形導熱管，嵌套在黑陶吸熱上基板(2)和下基板(3)組成的集熱室內。
[0021]實施例2、使用陶-金屬復合儲能集熱板芯的太陽能集熱器
[0022]如圖3所示，本發明的一種太陽能集熱器，該集熱器包括一個所述的陶-金屬復合儲能集熱板芯(13)，集熱板芯上方設有透明玻璃蓋板(10)，集熱板芯下方設有隔熱板層
(9)，集熱板芯與上方的透明玻璃蓋板(10)之間形成空氣層(11)，集熱板芯與下方的隔熱板層(9)之間形成空氣儲能隔熱層(8)。所述的空氣層(11)與箱體(14)的接觸邊緣設有通孔(12)。
【權利要求】
1.一種陶-金屬復合儲能集熱板芯，其特征在于該集熱板芯包括由黑陶吸熱上基板(2)和黑陶吸熱下基板(3)構成的集熱室，集熱室內設置有金屬導熱管(4)，金屬導熱管(4)的兩端分別連接集熱室上設置的進水口(6)和出水口(7)，集熱室內的金屬導熱管(4)四周構成空氣儲能層(5)。
2.根據權利要求1所述的陶-金屬復合儲能集熱板芯，其特征在于，所述的進水口(6)和出水口(7)以鋁合金為材料制成蛇形導熱管，嵌套在黑陶吸熱上基板(2)和下基板(3)組成的集熱室內。
3.根據權利要求1所述的陶-金屬復合儲能集熱板芯，其特征在于，所述黑陶吸熱上基板表面設有高吸收率、低反射率的吸熱涂層(I)。
4.一種使用權利要求1所述的陶-金屬復合儲能集熱板芯的太陽能集熱器，其特征在于，該集熱器包括權利要求1所述的陶-金屬復合儲能集熱板芯，集熱板芯上方設有透明玻璃蓋板(10)，集熱板芯下方設有隔熱板層(9)，集熱板芯與上方的透明玻璃蓋板(10)之間形成空氣層(11)，集熱板芯與下方的隔熱板層(9)之間形成空氣儲能隔熱層(8)，。
5.根據權利要求4所述的太陽能集熱器，其特征在于，所述的空氣層(11)與箱體(14)的接觸邊緣設有通孔(12)。
【文檔編號】F24J2/34GK104197560SQ201410482288
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優先權日:2014年9月19日
【發明者】孫銘悅, 劉學文, 張志梅, 喬建華 申請人:喬建華