專利名稱：太陽能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能領(lǐng)域中應(yīng)用的裝置，特別是涉及一種太陽能集熱器。
背景技術(shù)：
石化能源即將枯竭，目前能源替代方案有水力、風(fēng)力、地?zé)?、太陽能及其它等，其中以太陽能為世界各國公認(rèn)的環(huán)保能源。但在太陽能光熱利用系統(tǒng)中，其技術(shù)關(guān)鍵是如何高效率的收集太陽能，并將其轉(zhuǎn)化為熱能。太陽能集熱器是最方便收集太陽熱源的方式。用太陽能集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過該熱能將水或其他介質(zhì)加熱，或?qū)⑹占降臒崮苻D(zhuǎn)化為其他形式的能量加以利用。例如，簡單的平板型集熱器就可以實(shí)現(xiàn)收集太陽能的目的。平板型集熱器一般由一塊金屬板(銅、鋁等)構(gòu)成。朝太陽的一面處理成吸收系數(shù)大的黑色表面，以充分吸收太陽的輻射能。當(dāng)水流過金屬板背面時(shí)，金屬板吸收的太陽能就把水加熱。為了充分把收集的太陽熱量傳給介質(zhì)，金屬板朝太陽的一面，裝上一層或多層玻璃或塑料板，背面和四周加保溫設(shè)備，以減少熱量損失，保持一定的加熱溫度。平板型集熱器可用于加熱水、咸水淡化、房屋采暖、干燥等。除平板型集熱器外，還有聚光式集熱器。聚光式集熱器常用透鏡、拋物面反射鏡或多塊平面反射聚光鏡，作為獲得能量密度較高的收集器，可以獲得上千度的高溫。但是，現(xiàn)有的太陽能集熱器生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，從而使其無法大量大面積使用。有鑒于上述現(xiàn)有的太陽能集熱器存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的太陽能集熱器，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的太陽能集熱器存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器，所要解決的技術(shù)問題是通過對(duì)集熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，使得集熱器轉(zhuǎn)換太陽能的效率更高，集熱器的生產(chǎn)成本大為降低，生產(chǎn)工藝得到了簡化，從而該新設(shè)計(jì)具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種太陽能集熱器，所要解決的技術(shù)問題是藉由中空狀的聚碳酸酯板可一體壓出的生產(chǎn)特性，以及吸熱層、蓄熱層、絕熱層可組合成具有不同功能層，使得該太陽能集熱器將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，并能將該熱能吸收、蓄積和傳導(dǎo)， 同時(shí)很好的防止熱能逸散，從而使得該太陽能集熱器能更好的應(yīng)用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種太陽能集熱器，其依次包括第一絕熱層、第一蓄熱層、吸熱層、第二絕熱層和多個(gè)縱向板；所述多個(gè)縱向板和上述各個(gè)部件之間形成多個(gè)支撐間隔，并將上述各個(gè)部件連接形成一整體。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的太陽能集熱器，其中所述的集熱器在吸熱層和第二絕熱層之間還進(jìn)一步包
含第二蓄熱層。前述的太陽能集熱器，其中所述的第一絕熱層包括第一透光板和第二透光板，所述的第一蓄熱層包括第二透光板和吸熱板，所述的吸熱板構(gòu)成所述的吸熱層，所述的第二蓄熱層包括第四層板和所述的吸熱板，所述的第二絕熱層包括第四層板和第五層板；所述的第一絕熱層和第二絕熱層中為真空或填充有空氣，所述的第一蓄熱層和第二蓄熱層之間填充有蓄熱質(zhì)，所述的蓄熱質(zhì)可以在支撐間隔內(nèi)流動(dòng)。前述的太陽能集熱器，其中所述的透光板由透光性能好、耐受紫外線的透明高分子材料制成，所述的吸熱板、第四層板或第五層板由透光性能好、耐受紫外線的透明高分子材料或其它非透明的高分子材料制成。前述的太陽能集熱器，其中所述的高分子材料為聚碳酸酯。前述的太陽能集熱器，其中所述的蓄熱質(zhì)為水、熱載體油或熱媒。前述的太陽能集熱器，其中所述的蓄熱質(zhì)中進(jìn)一步含有防凍劑和/或無機(jī)鹽。前述的太陽能集熱器，其中構(gòu)成吸熱層的所述吸光板為深色板或薄膜，所述的深色包括但不限于黑色、棕色或深褐色。前述的太陽能集熱器，其中所述的蓄熱質(zhì)可以在所述的支撐間隔內(nèi)流動(dòng)。前述的太陽能集熱器，其中所述的吸熱層進(jìn)一步可由透光板和透光板上的涂層組成，所述的涂層包括深色涂料或吸熱薄膜，所述的第二絕熱層為多孔材料或熱反射材料。前述的太陽能集熱器，其中所述的多孔材料選自泡沫塑料、礦物纖維或膨脹珍珠巖，所述的熱反射材料為鋁箔。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出的一種太陽能集熱器，是指利用中空的聚碳酸酯板及絕熱層整體緊密迭合，并以一次加工成型，其藉由第3層吸收層吸收太陽直接射入及漫射光線的熱能，吸熱層所吸收的熱能經(jīng)過熱傳導(dǎo)使得第2、第3層及第3、第4層聚碳酸酯板之間的蓄熱質(zhì)升溫， 第1、第2層及第4、第5層聚碳酸酯板間為空氣層形成絕熱作用減少熱能逸散，從而使得水或其它的蓄熱媒能夠被加熱升溫達(dá)到收集太陽熱能的功效。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明太陽能集熱器至少具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)吸熱的設(shè)計(jì)太陽光穿過第1、第2層透明聚碳酸酯板至第3層太陽熱能吸收板，該太陽熱能吸收板是由深色(如棕色、深褐色或黑色)聚碳酸酯直接一體壓出，或進(jìn)一步通過涂覆有深色涂料或吸熱薄膜的透光板構(gòu)成的吸熱層形成太陽熱能吸收板。(2)蓄熱的設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)是在第2層、第3層以及第3層、第4層聚碳酸酯板間的水或蓄熱媒吸收第3層太陽熱能吸收板吸收的熱能，由于其上下設(shè)有第一絕熱層和第二絕熱層，從而防止了熱能的流失，使得水或蓄熱媒升溫蓄積熱能。(3)絕熱的設(shè)計(jì)第一絕熱層A為第1層、第2層聚碳酸酯板間形成的空氣層，該空氣層能夠形成絕熱作用，使得熱能損失減少。第二絕熱層D為第4層、第5層聚碳酸酯板間形成的空氣層，該空氣層能夠形成絕熱作用，使得熱能損失減少。(4)本發(fā)明太陽能集熱器還具有以下優(yōu)點(diǎn)，即該集熱器結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)和施工，可以一體成型。同時(shí)，該集熱器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生產(chǎn)、使用和維護(hù)的成本大大降低。綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器，其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值， 并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的太陽能集熱器具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的剖面示意圖。圖2為圖1所示實(shí)施例的立體外觀圖。圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的的剖面示意圖。圖4為圖3所示實(shí)施例的立體外觀圖。其中，上述圖中主要組件符號(hào)說明如下1 第1層聚碳酸酯板2 第2層聚碳酸酯板3 第3層聚碳酸酯板4:第4層聚碳酸酯板5:第5層聚碳酸酯板6 縱向聚碳酸酯板A 第一絕熱層B:第一蓄熱層C:第二蓄熱層D 第二絕熱層E 深色涂料或吸熱薄膜F:多孔絕熱層
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的太陽能集熱器其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，其提到的第1層聚碳酸酯板1、第2層聚碳酸酯板2、第 3層聚碳酸酯板3、第4層聚碳酸酯板4、第5層聚碳酸酯板5和縱向聚碳酸酯板6對(duì)應(yīng)于第一透光板、第二透光板、吸熱層、第三層板、第四層板和縱向板。如圖2所示，為本發(fā)明一實(shí)施例的立體外觀圖經(jīng)由數(shù)縱向聚碳酸酯板6支撐形成數(shù)層間隔(A、B、C、D)，上半部位第一絕熱層A及下半部位第二絕熱層D中分別導(dǎo)入空氣，并充滿其中，中央部位第一蓄熱層B和第二蓄熱層C則導(dǎo)入水、熱載體油或熱媒，并流貫于內(nèi)。如圖1所示，為依據(jù)圖2的剖面示意圖該收集器的第1、第2層聚碳酸酯板形成的第一絕熱層A之間填充有空氣，第2、第3、第4層聚碳酸酯板形成的第一蓄熱層B和第二蓄熱層C之間填充有水或蓄熱媒，第4層聚碳酸酯板與第5層聚碳酸酯板形成的第二絕熱層D之間填充有空氣，將前述各層依序迭置并容設(shè)數(shù)縱向聚碳酸酯板6支撐為數(shù)道間隔，藉此將上述整體緊密迭合以一次壓出加工制得；該第2、第3、第4層聚碳酸酯板之間的水或蓄熱媒因受熱升溫而蓄積熱能；該第1、第2層聚碳酸酯板為透明狀，以便于太陽光能夠照射進(jìn)入；該第3層聚碳酸酯板為黑色以形成一太陽熱能吸收板，以便于吸收直接射入及漫射的光線。如圖4所示，其為本發(fā)明實(shí)施另一實(shí)施例的立體外觀圖經(jīng)由多個(gè)縱向聚碳酸酯板6支撐形成數(shù)層間隔(A、B)，上半部位第一絕熱層A內(nèi)填充有空氣，并充滿其中，第二蓄熱層B則導(dǎo)入水，并流貫于內(nèi)，其下的第二絕熱層F為多孔材料或熱反射材料。如圖3所示，其為依據(jù)圖4的剖面示意圖該集熱器的第1層、第2層、第3層聚碳酸酯板為透明狀的聚碳酸酯材質(zhì)，在第1、第2層聚碳酸酯板之間形成的第一絕熱層A內(nèi)填充有空氣，第2、第3層聚碳酸酯板之間形成的第一蓄熱層B內(nèi)填充有水或蓄熱媒，第3層透明聚碳酸酯板其本身涂覆有黑色涂裝層或吸熱薄膜E，太陽光照射方向是由外往本發(fā)明內(nèi)部照射，因此太陽光在穿過第1、第2層、第3層聚碳酸酯板后，再照射至太陽熱能吸收板E， 故該太陽熱能吸收板E能夠吸收直接射入及漫射的光線而升溫，再經(jīng)熱傳遞至第2、第3層聚碳酸酯板之間的水或蓄熱媒經(jīng)升溫蓄積熱能。第1、第2層透明聚碳酸酯板之間形成的第一絕熱層A填充的空氣層或真空層所形成的絕熱作用能減少熱能損失；此外，黑色涂裝層或薄膜E以下的絕熱層F具有能夠令熱能逸散的現(xiàn)象被消除；將前述各層依序迭置并容設(shè)數(shù)縱向聚碳酸酯板6支撐形成數(shù)道間隔，該間隔內(nèi)根據(jù)功能區(qū)域的不同分別填充空氣以絕熱，或填充水或蓄熱媒以吸熱和傳導(dǎo)熱能；藉此將上述整體緊密迭合，以一次壓出加工制得本發(fā)明。該第2、第3層聚碳酸酯板之間的水或蓄熱媒，可因太陽熱能吸收板E吸收太陽熱能升溫，進(jìn)而經(jīng)由熱傳遞使水受熱升溫而蓄積熱能。該第1、第2層聚碳酸酯板為透明狀，以便于太陽光能夠照射進(jìn)入本發(fā)明中。該第3層透明聚碳酸酯板緊密涂覆有黑色涂裝層或薄膜的太陽熱能吸收板E，以便于吸收直接射入及漫射的光線。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能集熱器，其特征在于該集熱器依次包括第一絕熱層、第一蓄熱層、吸熱層、第二絕熱層和多個(gè)縱向板；所述多個(gè)縱向板和上述各個(gè)部件之間形成多個(gè)支撐間隔，并將上述各個(gè)部件連接形成一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器，其中所述的集熱器在吸熱層和第二絕熱層之間還進(jìn)一步包含第二蓄熱層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能集熱器，其中所述的第一絕熱層包括第一透光板和第二透光板，所述的第一蓄熱層包括第二透光板和吸熱板，所述的吸熱板構(gòu)成所述的吸熱層，所述的第二蓄熱層包括第四層板和所述的吸熱板，所述的第二絕熱層包括第四層板和第五層板；所述的第一絕熱層和第二絕熱層中為真空或填充有空氣，所述的第一蓄熱層和第二蓄熱層之間填充有蓄熱質(zhì)，所述的蓄熱質(zhì)可以在支撐間隔內(nèi)流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能集熱器，其中所述的透光板由透光性能好、耐受紫外線的透明高分子材料制成，所述的吸熱板、第四層板或第五層板由透光性能好、耐受紫外線的透明高分子材料或其它非透明的高分子材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能集熱器，其中所述的高分子材料為聚碳酸酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能集熱器，其中所述的蓄熱質(zhì)為水、熱載體油或熱媒。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能集熱器，其中所述的蓄熱質(zhì)中進(jìn)一步含有防凍劑和/ 或無機(jī)鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能集熱器，其中構(gòu)成吸熱層的所述吸光板為深色板或薄膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器，其中所述的吸熱層由透光板和透光板上的涂層組成，所述的涂層包括深色涂料或吸熱薄膜，所述的第二絕熱層為多孔材料或熱反射材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能集熱器，其中所述的多孔材料選自泡沫塑料、礦物纖維或膨脹珍珠巖，所述的熱反射材料為鋁箔。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種太陽能集熱器，其從上至下依次包括第一絕熱層、第一蓄熱層、吸熱層、第二絕熱層和多個(gè)縱向板；多個(gè)縱向板和上述其它各個(gè)部件形成多個(gè)支撐間隔，并將前述其它各個(gè)部件連接成一整體。本發(fā)明應(yīng)用絕熱、蓄熱、吸熱、絕熱方式收集太陽熱能，具有構(gòu)造精簡、便于施工、結(jié)構(gòu)強(qiáng)健的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/51GK102338474SQ201010232339
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者謝英俊 申請(qǐng)人:謝英俊