固體太陽能供熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種供熱系統(tǒng)，特別是涉及一種太陽能供熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸，對環(huán)境無任何污染。在太陽能的熱利用中，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。
[0003]太陽能熱水器是一種集中太陽的輻射能的重要裝置，能夠?qū)⒎稚⒌奶柲芗泻?，將其轉(zhuǎn)化為熱能。
[0004]通常的太陽能熱水器，包括集熱器，所述的集熱器包括外管和集熱內(nèi)管，所述的集熱內(nèi)管設(shè)置在所述的外管中，兩者之間是真空的。
[0005]因此，如何提高集熱內(nèi)管的集熱效果，是提高太陽能熱水器效率的關(guān)鍵所在。
[0006]為了提高太陽能集熱器的效率，唯一有效的辦法是在保持最大限度地采集太陽能的同時，許多專利為了盡可能減小其對流和輻射熱損，對所采用集熱器的集熱板材料進(jìn)行了大量的工作，但是，大部分均采用了涂層的方法，從非選擇性的普通黑漆到選擇性的硫化鉛、金屬氧化物涂料，從黑鎳、黑鉻到鋁陽極化涂層等。
[0007]目前我國平板集熱板吸收表面主要采用鈦氮氧化物吸熱涂層和銅條帶上黑鉻選擇性涂層。在中國發(fā)明專利說明書CN101250688A中公開了一種太陽能選擇性吸收涂層及其制備方法，該吸收層包括吸收層和減反射層，吸收層由濺射沉積在基體上的TiN層、濺射沉積在TiN層上的T1層以及濺射沉積在T1層上的T1Jl構(gòu)成，減反射層位濺射沉積在T12上的S1 2層?，F(xiàn)有鈦氮氧化物吸熱涂層材料為目前最好的吸熱材料，其吸收率高達(dá)96%，反射率約0.2%左右，但是該涂層的制備方法為磁控濺射工藝，設(shè)備投資大，質(zhì)量難控制，因此成本較高且不利于低碳環(huán)保。
[0008]而中國發(fā)明專利說明書CN101864582A則公開了一種鋁基大面積電鍍黑鉻太陽能集熱板的制備方法。該發(fā)明的制備方法是利用三價鉻電鍍黑鉻工藝在大面積鋁板上制備高效的太陽能吸熱涂層。雖然黑鉻涂層材料也是較好的吸熱材料，其吸收率約91 %左右，反射率則高達(dá)5%，吸收發(fā)射比(α/ε)接近于6?13，但是該種材料通常采用電化學(xué)鍍方法制備，電鍍液鍍液配置復(fù)雜，生產(chǎn)成本高且對環(huán)境有污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種集熱效率高、并且轉(zhuǎn)換效率高、成本低的固態(tài)太陽能供熱系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:固體太陽能供熱系統(tǒng)，包括集熱板以及圍繞集熱板周邊的集熱水管，其特征在于:所述集熱板包括位于頂部的透光玻璃層，位于透光玻璃層下方的吸熱層，以及位于吸熱層下方的導(dǎo)熱涂層，所述導(dǎo)熱涂層將吸熱層吸收的太陽光熱導(dǎo)至其周邊，并且所述導(dǎo)熱涂層與所述集熱水管固定連接接觸。
[0011]為了使所述太陽能供熱系統(tǒng)具有更好的熱能轉(zhuǎn)換效率，所述導(dǎo)熱涂層的下方具有保溫材料層。
[0012]優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱涂層為石墨烯材料。
[0013]為了防止該太陽能供熱系統(tǒng)能夠正常在低溫室外運(yùn)作，所述集熱水管圍繞所述集熱板并且具有兩個端部，所述兩個端部通過一連接件連接至水管，所述水管包括位于外側(cè)的硬質(zhì)管壁以及位于硬質(zhì)管壁內(nèi)的兩根軟管，所述兩根軟管分別通過連接件連通至集熱水管的兩端。
[0014]優(yōu)選地，所述軟管在其內(nèi)的水不流動或者沒有水時收縮成內(nèi)徑較小的狀態(tài)，當(dāng)水通過流動時，能膨脹成內(nèi)徑較大的狀態(tài)。
[0015]作為本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述集熱水管圍繞所述集熱板并且具有兩個端部，并且所述兩個端部分別為進(jìn)水端和出水端，所述進(jìn)水端和出水端分別連通至水管，所述集熱水管與水管均包括位于外側(cè)的硬質(zhì)管壁以及位于硬質(zhì)管壁內(nèi)的兩根軟管。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該固體太陽能供熱系統(tǒng)，不但結(jié)構(gòu)簡單，效率高，成本低，而且集熱效率好，能夠有效利用太陽能的熱能進(jìn)行供熱，為熱能利用裝置供熱。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的固體太陽能供熱系統(tǒng)的示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的固體太陽能供熱系統(tǒng)的截面示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的固體太陽能供熱系統(tǒng)的水管的截面圖(水管中水流停止流動狀態(tài))。
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的固體太陽能供熱系統(tǒng)的水管的截面圖(水管中水流流動狀態(tài))。
[0021]圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的固體太陽能供熱系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023]如圖1-4所示，本發(fā)明實(shí)施例的固體太陽能供熱系統(tǒng)，包括集熱板1，以及包圍集熱板I的周邊一圈的集熱水管2，以及與集熱水管2連接的水管3。
[0024]如圖2所示，該集熱板I包括位于上方的透光玻璃層11，一般為專用的鋼化玻璃，位于透光玻璃層11下方的吸熱層12，該吸熱層12可以為銅、鋁合金、銅鋁復(fù)合、不銹鋼、鍍鋅鋼、塑料、橡膠等，并且吸熱層12上可以覆蓋涂有吸熱涂層，所述吸熱層12的下方為導(dǎo)熱層13，該導(dǎo)熱層13為石墨烯材料，具有定向?qū)岬墓δ埽搶?dǎo)熱層13的下方為保溫材料層14，例如酚醛泡沫等保溫材料，由于保溫材料層14的存在，導(dǎo)熱層13將吸熱層產(chǎn)生的熱量導(dǎo)至導(dǎo)熱層13的周邊，集熱板I周邊的集熱水管2與該導(dǎo)熱層13固定連接接觸，該集熱水管2圍繞集熱板I 一周，因此包括兩個端部，一個端部為進(jìn)水端21，另一端部為出水端22，該進(jìn)水端21和出水端22分別連通至外界的水管。優(yōu)選地，該實(shí)施例中，該進(jìn)水端21和出水端22均連通至一連接件4，并通過該連接件4連接至水管3。上述透光玻璃層11、吸熱層12和導(dǎo)熱層13以及保溫材料層14相互固定連接在一起。
[0025]水管3，如圖3、4所示，包括位于外側(cè)的硬質(zhì)管壁31，硬質(zhì)管壁31內(nèi)中空，所述硬質(zhì)管壁31內(nèi)設(shè)有兩條并列延伸的軟管32，由于軟管32位于硬質(zhì)管壁31內(nèi)，軟管32具有一定的彈性，并且在水管內(nèi)不通水時或水流停止流動水管內(nèi)的水較少時，該軟管32具有一定彈性收縮形成內(nèi)徑較小的軟管，如圖3所示，當(dāng)水在水管內(nèi)流動時，軟管32便被水沖開內(nèi)徑膨脹變大，如圖4所示。因此，在冬天即使水管位于室外，水在不流動時被凍住或者部分凍住，熱水流過時，軟管32可以進(jìn)行一定的膨脹，水管不會因應(yīng)力不均而破裂。水管3內(nèi)的兩根軟管32分別連通至集熱水管2的兩端，并且其中一根為冷水管，即將外界冷水輸送至集熱板1，另一根為熱水管，將集熱板I收集的熱量加熱后的水送至其他熱能利用系統(tǒng)，如熱水器等。
[0026]也可以是該集熱水管2的結(jié)構(gòu)與水管3的結(jié)構(gòu)相同，即為普通的水管結(jié)構(gòu)，僅僅是一根管的結(jié)構(gòu)，如圖5所示，集熱水管2與水管3之間不需要連接件連接，水管3具有并排的兩根，分別連接至集熱水管2的兩端，兩根水管3中的一根連接至熱水利用系統(tǒng)另一根連接至外界的冷水管。
[0027]優(yōu)選地，所述軟管32的材料為橡膠材料，特別可以是醫(yī)用橡膠材料，不但彈性好，
而且無毒無害。
[0028]該固體太陽能供熱系統(tǒng)，不但結(jié)構(gòu)簡單，效率高，成本低，而且集熱效率好，能夠有效利用太陽能的熱能進(jìn)行供熱，為熱能利用裝置供熱。
[0029]盡管以上詳細(xì)地描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該清楚地理解，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.固體太陽能供熱系統(tǒng)，包括集熱板(I)以及圍繞集熱板(I)周邊的集熱水管(2)，其特征在于:所述集熱板(I)包括位于頂部的透光玻璃層(11)，位于透光玻璃層(11)下方的吸熱層(12)，以及位于吸熱層(12)下方的導(dǎo)熱涂層(13)，所述導(dǎo)熱涂層(13)將吸熱層(12)吸收的太陽光熱導(dǎo)至其周邊，并且所述導(dǎo)熱涂層(13)與所述集熱水管(2)固定連接接觸。2.如權(quán)利要求1所述的固體太陽能供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)熱涂層(13)的下方具有保溫材料層(14)。3.如權(quán)利要求1或2所述的固體太陽能供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)熱涂層(13)為石墨稀材料。4.如權(quán)利要求3所述的固體太陽能供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱水管(2)圍繞所述集熱板(I)并且具有兩個端部，所述兩個端部通過一連接件(4)連接至水管(3)，所述水管(3)包括位于外側(cè)的硬質(zhì)管壁(31)以及位于硬質(zhì)管壁(31)內(nèi)的兩根軟管(32)，所述兩根軟管(32)分別通過連接件(4)連通至集熱水管(2)的兩端。5.如權(quán)利要求4所述的固體太陽能供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述軟管(32)在其內(nèi)的水不流動或者沒有水時收縮成內(nèi)徑較小的狀態(tài)，當(dāng)水通過流動時，能膨脹成內(nèi)徑較大的狀態(tài)。6.如權(quán)利要求3所述的固體太陽能供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱水管(2)圍繞所述集熱板(I)并且具有兩個端部，并且所述兩個端部分別為進(jìn)水端(21)和出水端(22)，所述進(jìn)水端(21)和出水端(22)分別連通至水管(3)。
【專利摘要】固體太陽能供熱系統(tǒng)，包括集熱板以及圍繞集熱板周邊的集熱水管，其特征在于：所述集熱板包括位于頂部的透光玻璃層，位于透光玻璃層下方的吸熱層，以及位于吸熱層下方的導(dǎo)熱涂層，所述導(dǎo)熱涂層將吸熱層吸收的太陽光熱導(dǎo)至其周邊，并且所述導(dǎo)熱涂層與所述集熱水管固定連接接觸。該固體太陽能供熱系統(tǒng)，不但結(jié)構(gòu)簡單，效率高，成本低，而且集熱效率好，能夠有效利用太陽能的熱能進(jìn)行供熱，為熱能利用裝置供熱。
【IPC分類】F24J2/48, F24J2/24
【公開號】CN105066473
【申請?zhí)枴緾N201510450150
【發(fā)明人】吳剛
【申請人】吳剛
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月28日