本發(fā)明涉及太陽能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種新型平板太陽能集熱器。
背景技術(shù):
太陽能的熱利用中,關(guān)鍵是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。由于太陽能比較分散,必須設(shè)法把它集中起來,所以,集熱器是各種利用太陽能裝置的關(guān)鍵部分。集熱器一般分為平板集熱器、聚光集熱器和平面反射鏡這幾種類型。
從目前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r來看,建筑業(yè),交通運(yùn)輸和工業(yè)一直是三大耗能行業(yè),特別是建筑業(yè),在發(fā)達(dá)國家中建筑能耗已占總能耗的25-40%。在建筑能耗中,采暖、制冷、空調(diào)和生活熱水可占75%。因此,利用太陽能空氣集熱器實(shí)現(xiàn)以合理成本滿足部分建筑用能已變成強(qiáng)烈的需求,其作為一種建筑節(jié)能技術(shù)會(huì)形成廣闊的市場。
目前國內(nèi)的太陽能空氣集熱器發(fā)展相對(duì)緩慢,現(xiàn)有的太陽能空氣集熱器的結(jié)構(gòu)一般分為平板集熱器、聚光集熱器和平面反射鏡這幾種類型。但大多也存在太陽能吸收率低、光熱轉(zhuǎn)換效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、重量大、安裝不便、不能迅速推廣使用。為了解決上述問題,優(yōu)化設(shè)計(jì)新型的太陽能空氣集熱器是十分必要的,這對(duì)整個(gè)社會(huì)發(fā)展都具有積極的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題,提供一種新型平板太陽能集熱器,該集熱器結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,密閉性好,集熱效率高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種新型平板太陽能集熱器,包括集熱器邊框,從下往上依次設(shè)置在集熱器邊框內(nèi)的集熱器背板、保溫層、吸熱板、工質(zhì)管道和透光層;所述集熱器邊框包括長邊框和短邊框,所述長邊框和短邊框均包括邊框主體和設(shè)置在邊框主體上方并與邊框主體卡接的壓條;
所述工質(zhì)管道由間隔設(shè)置的扁平管,及兩端分別連接相鄰的所述扁平管的扁平連接管組成;所有的扁平管、扁平連接管順次連接形成具有s形貫通流道的工質(zhì)管道,所述工質(zhì)管道中、沿工質(zhì)管道上下表面的中部為端設(shè)有中間隔板,所述中間隔板將工質(zhì)管道的貫通孔分隔為兩個(gè)貫通流道,其內(nèi)部的工質(zhì)流體流向相反;所述工質(zhì)管道的上表面涂有黑銘涂層、黑鈷涂層、黑鎳涂層或鋁陽極氧化涂層,所述工質(zhì)管道的下表面設(shè)有一層電熱布。
所述壓條包括與邊框主體卡接的鉤狀豎邊,設(shè)置在鉤狀豎邊頂端的橫邊,設(shè)置在橫邊活動(dòng)端并斜向下的限位凸條,以及設(shè)置在限位凸條活動(dòng)端設(shè)有向上翹起端條;所述端條與太陽能集熱器頂板之間形成一個(gè)用于粘貼粘性密封條帶的v形槽;
所述邊框主體包括豎邊框,分別設(shè)置在豎邊框上下兩端并與橫邊同向的第一橫邊框和第三橫邊框,設(shè)置在第三橫邊框上方的豎邊框上、用于與第三橫邊框配合以夾緊集熱器底板的第二橫邊框;所述第一橫邊框上設(shè)有用于卡住壓條的倒l形卡口;
所述長邊框上的豎邊框中部設(shè)有一個(gè)長方形通孔,且該長方形通孔內(nèi)卡接有一塊與長方體形通孔相匹配的卡條,所述卡條與長方體形通孔之間設(shè)有一圈密封膠;
所述長邊框的豎邊框兩端均設(shè)有延伸段,每個(gè)延伸段均是順著長邊框長度方向延伸5~10cm;所述每個(gè)延伸段上各設(shè)有一個(gè)矩形通孔;所述短邊框的豎邊框兩端、與矩形通孔相配合的位置各設(shè)有一塊凸起,且每塊凸起的活動(dòng)端均設(shè)有可與凸起活動(dòng)端90°轉(zhuǎn)動(dòng)的長方體形卡條;所述卡條的長度大于矩形通孔寬度、小于矩形通孔的長度。
進(jìn)一步的,所述第一橫邊框和第三橫邊框上方各設(shè)有一個(gè)直徑相同的圓弧形凹槽,所述兩個(gè)圓弧形凹槽內(nèi)各卡接有直徑與圓弧形凹槽內(nèi)徑相同的圓柱體形玻璃膠;所述圓弧形凹槽上端面的長度小于圓弧形凹槽的圓弧內(nèi)徑;所述豎邊框上、長方形通孔兩側(cè)各設(shè)有至少一個(gè)加強(qiáng)筋,豎邊框上端設(shè)有一個(gè)閉合型插孔。
優(yōu)選的,所述第一橫邊框活動(dòng)端設(shè)有向下的鉤狀結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的,所述第三橫邊框上設(shè)有開口向下的凹槽結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的,所述延伸段的活動(dòng)端端面與短邊框外表面齊平。
優(yōu)選的,所述卡條的厚度為1~3cm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明在第一橫邊框和第三橫邊框上各設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的圓弧形凹槽,并且其上端面的長度小于其內(nèi)徑,可將圓柱體形玻璃膠卡緊在凹槽內(nèi),不易脫落;此外,還設(shè)置了帶有限位凸條的壓條,可進(jìn)一步保證集熱器上表面的透明材料能夠緊壓在第一橫邊框上,保證其密封效果,使其內(nèi)部不易進(jìn)水,并且,還可避免邊框與集熱器上表面的透明材料發(fā)生剛性接觸,避免熱脹冷縮造成的剛性磨損,延長太陽能集熱器的使用壽命。
(2)本發(fā)明在第三橫邊框上設(shè)有開口向下的凹槽結(jié)構(gòu),可增強(qiáng)第三橫邊框的韌性,在其內(nèi)部的保溫材料因熱脹冷縮而體積脹大時(shí)有效避免造成第三橫邊框損壞的問題;此外,還在豎邊框上設(shè)置了加強(qiáng)筋,可有效防止邊框構(gòu)件由于熱脹冷縮而變形,導(dǎo)致其發(fā)生不可逆損壞,影響光伏組件的集熱效果。
(3)本發(fā)明豎邊框中部還設(shè)置了長方形通孔,其內(nèi)卡接有一塊與長方體形通孔相匹配的卡條,并且卡條與長方體形通孔之間設(shè)有一圈密封膠,既可保證其密封性能,使其內(nèi)部不會(huì)滲水,又可使卡條將相鄰的太陽能組件卡住,使相鄰的太陽能組件不易移位,影響其工質(zhì)的流動(dòng)。
(4)本發(fā)明的集熱工質(zhì)管道為扁平集熱管,扁平集熱管的吸收面可以最大化接受太陽的照射,上板的吸收面可以有效接受太陽光照,用比值較少的導(dǎo)熱介質(zhì)傳導(dǎo)最多熱能,提高集熱效率。且扁平管具有厚度薄、重量輕的特點(diǎn),使集熱器所需的占地面積小,安裝方便,外形美觀。
(5)本發(fā)明在工質(zhì)管道上表面涂有氧化涂層,在工質(zhì)管道下表面設(shè)有電熱布,均可有效提升集熱效率。
(6)本發(fā)明還在工質(zhì)管道中間設(shè)有中間隔板,可避免太陽能集熱板上出現(xiàn)由于工質(zhì)流體出口端工質(zhì)溫度高而導(dǎo)致的太陽能利用率低的問題,而由中間隔板隔出的兩個(gè)流道形成對(duì)流,使太陽能集熱器中的工質(zhì)管道中流體溫度盡量平衡,提高太陽能利用率。
(7)本發(fā)明的玻璃膠為圓柱體形,其結(jié)構(gòu)簡單,制作方便,可批量生產(chǎn),節(jié)約制作成本。
(8)本發(fā)明第一橫邊框活動(dòng)端設(shè)有向下的鉤狀結(jié)構(gòu),有利于將其內(nèi)部的保溫材料緊固住。
(9)本發(fā)明壓條的限位限位凸條端部還設(shè)置了向上翹起端條,該端條與太陽能集熱器頂板之間形成一個(gè)用于粘貼粘性密封條帶的v形槽,可以解決傳統(tǒng)橡膠條老化所引起的平板集熱器漏水的問題,其可以在出廠前粘貼或者在使用現(xiàn)場直接粘貼,使用簡單,方便更換,并且簡化了生產(chǎn)工藝。
(10)本發(fā)明長邊框與短邊框的連接方式結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)合理,使長邊框與短邊框的連接更為簡單方便,且安裝牢固。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明長邊框結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明長邊框的壓條結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明長邊框的邊框主體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明長邊框與短邊框的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖說明和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,本發(fā)明的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。
本實(shí)施例的目的是為了提供一種新型平板太陽能集熱器,如圖1~圖5所示,該集熱器包括集熱器邊框,從下往上依次設(shè)置在集熱器邊框內(nèi)的集熱器背板、保溫層、吸熱板、工質(zhì)管道6和透光層;所述集熱器邊框包括長邊框1和短邊框2,所述長邊框和短邊框均包括邊框主體3和設(shè)置在邊框主體上方并與邊框主體卡接的壓條4;
所述工質(zhì)管道6由間隔設(shè)置的扁平管61,及兩端分別連接相鄰的所述扁平管的扁平連接管62組成;所有的扁平管、扁平連接管順次連接形成具有s形貫通流道的工質(zhì)管道,所述工質(zhì)管道中、沿工質(zhì)管道上下表面的中部為端設(shè)有中間隔板63,所述中間隔板將工質(zhì)管道的貫通孔分隔為兩個(gè)貫通流道,其內(nèi)部的工質(zhì)流體流向相反;所述工質(zhì)管道的上表面涂有黑銘涂層、黑鈷涂層、黑鎳涂層或鋁陽極氧化涂層,所述工質(zhì)管道的下表面設(shè)有一層電熱布。
所述壓條4包括與邊框主體卡接的鉤狀豎邊41,設(shè)置在鉤狀豎邊頂端的橫邊42,設(shè)置在橫邊42活動(dòng)端并斜向下的限位凸條43,以及設(shè)置在限位凸條活動(dòng)端設(shè)有向上翹起端條44;所述端條44與太陽能集熱器頂板之間形成一個(gè)用于粘貼粘性密封條帶的v形槽。
所述邊框主體3包括豎邊框31,分別設(shè)置在豎邊框上下兩端并與橫邊(42)同向的第一橫邊框32和第三橫邊框34,設(shè)置在第三橫邊框34上方的豎邊框上、用于與第三橫邊框配合以夾緊集熱器底板的第二橫邊框33;所述第一橫邊框32上設(shè)有用于卡住壓條4的倒l形卡口35;
所述長邊框1上的豎邊框中部設(shè)有一個(gè)長方形通孔5,且該長方形通孔內(nèi)卡接有一塊與長方體形通孔相匹配的卡條52,所述卡條與長方體形通孔之間設(shè)有一圈密封膠51;
所述長邊框1的豎邊框兩端均設(shè)有延伸段36,每個(gè)延伸段均是順著長邊框長度方向延伸5~10cm;所述每個(gè)延伸段36上各設(shè)有一個(gè)矩形通孔37;所述短邊框2的豎邊框兩端、與矩形通孔37相配合的位置各設(shè)有一塊凸起38,且每塊凸起的活動(dòng)端均設(shè)有可與凸起活動(dòng)端90°轉(zhuǎn)動(dòng)的長方體形卡條39;所述卡條39的長度大于矩形通孔37寬度、小于矩形通孔的長度;
所述第一橫邊框32和第三橫邊框34上方各設(shè)有一個(gè)直徑相同的圓弧形凹槽321,所述兩個(gè)圓弧形凹槽內(nèi)各卡接有直徑與圓弧形凹槽內(nèi)徑相同的圓柱體形玻璃膠322;所述圓弧形凹槽321上端面的長度小于圓弧形凹槽的圓弧內(nèi)徑;所述豎邊框31上、長方形通孔兩側(cè)各設(shè)有至少一個(gè)加強(qiáng)筋311,豎邊框上端設(shè)有一個(gè)閉合型插孔312。所述第一橫邊框32活動(dòng)端設(shè)有向下的鉤狀結(jié)構(gòu)。所述第三橫邊框34上設(shè)有開口向下的凹槽結(jié)構(gòu)。所述延伸段36的活動(dòng)端端面與短邊框外表面齊平。所述卡條39的厚度為1~3cm。
上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之一,不應(yīng)當(dāng)用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,但凡在本發(fā)明的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤色,其所解決的技術(shù)問題仍然與本發(fā)明一致的,均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。