一種片式集熱器及太陽能熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能集熱器領(lǐng)域，以及太陽能熱水器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能集熱器主要有真空管集熱器和板式集熱器。熱管式真空管集熱器利用真空管內(nèi)部的工質(zhì)的流動和相變來實現(xiàn)熱量傳遞，或直接加熱流經(jīng)其中的被加熱介質(zhì)；而板式集熱器則是利用常規(guī)金屬管中的水流直接吸收熱量，所以熱效率較低，同時熱量損失也較大，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜也容易出故障。真空管集熱器的單個器件熱效率相對較高，但是占用面積大，安裝不方便，重量大；板式偏執(zhí)器安裝較方便，但仍然重量大、體積大，限制了它們的進一步推廣應(yīng)用，尤其是限制它們在壁掛式場合條件下的應(yīng)用。所以一種更輕便、更高效、更宜安裝、且與環(huán)境兼容性更強的集熱器仍具有廣泛的需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中問題，本實用新型提供了一種片式集熱器，包括真空管、太陽能選擇性吸收涂層、板狀導(dǎo)熱管、密封塞，真空管包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管是高透光、強度好的有機透明材料，在內(nèi)管和外管之間的區(qū)域形成真空隔離層；太陽能選擇性吸收涂層設(shè)置在內(nèi)管的外表面，外管和內(nèi)管均為橢圓形扁狀管，板狀導(dǎo)熱管設(shè)置在內(nèi)管中，板狀導(dǎo)熱管至少一端外漏于內(nèi)管和外管，真空管由密封塞密封，所述板狀導(dǎo)熱管是一種高導(dǎo)熱系數(shù)熱管，所述板狀導(dǎo)熱管包括底板和兩個以上的微型熱管，微型熱管排列固定在底板上。
[0004]作為本實用新型的進一步改進，所述微型熱管是一種直徑在Imm-1Omm的微型熱管。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，所述真空管為真空玻璃管，所述內(nèi)管和外管為玻璃內(nèi)管和玻璃外管。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述微型熱管等間距排列固定在底板上。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，還包括支撐架，支撐架支撐真空管。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述內(nèi)管和外管的管壁厚度為3mm-7mm，所述外管寬度為 30mm-200mm，外管高度為 20mm-50mm，長度為 500mm-2000mm。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述太陽能選擇性吸收層主要從內(nèi)到外由減反層、吸收層、反射層、結(jié)合層構(gòu)成。
[0010]一種太陽能熱水器，其包括上述任意一項所述的片式集熱器，還包括熱交換箱和安裝框架，板狀導(dǎo)熱管的端部設(shè)有熱管冷凝器，熱交換箱的兩端分別設(shè)置有進水口和出水口，板狀導(dǎo)熱管在熱交換箱內(nèi)部通過插口與熱管冷凝器連接，使熱管冷凝器與水不直接接觸，插口內(nèi)部與熱管冷凝端通過高效導(dǎo)熱膠粘接，片式集熱器與熱交換箱經(jīng)過插口部位組裝之后，再由安裝框架對整體進行加固封裝，使之成為牢固的一體。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述熱交換箱是一種具有密閉承插口的熱交換箱，所述片式集熱器的冷凝端直接插接入插口內(nèi)，并通過導(dǎo)熱膠粘接，以完成不同熱交換界面的封裝。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述熱交換箱表面涂覆有厚度為0.5mm-1Omm的隔熱保溫材料，該材料主要是一種由空心玻璃或空心陶瓷微球制成的保溫材料，該空心微球直徑在 50nm_10000nm。
[0013]本實用新型的有益效果是:(I)采用扁帶狀真空管提高了集熱效率20%以上，(2)采用傳導(dǎo)式加熱方式，避免了水直接和玻璃管的接觸，杜絕了冰凍或蒸氣導(dǎo)致爆管的機率，冬天也可以使用，(3)采用了新型超導(dǎo)熱管，更加高效地傳導(dǎo)真空管的熱能，間接提高了熱效率，(4)整體扁平化、輕量化設(shè)計，大幅減小了器件重量可達30%-50%以上，大大地擴大了本器件的應(yīng)用范圍，突破了更多地限制使用條件。
[0014]一種片式集熱器，由橢圓狀的真空玻璃保溫管、扁帶狀熱管等組合封裝而成，橢圓管本身對集熱面的利用率高、集熱效率也可高于圓形管，可達10%-15%以上；該片式集熱器集熱效率高、重量輕、易于組裝使用。一種由上述片式集熱器、熱交換箱等組合而成的新型太陽能熱水器，其中片式集熱器與熱交換箱通過內(nèi)插接口直接進行熱交換，集熱器不直接與被加熱介質(zhì)接觸，本熱水器具有加熱效率高、質(zhì)量輕、美觀、易于安裝、便于與建筑集成等優(yōu)點。
[0015]本片式集熱器采用的板式導(dǎo)熱管熱導(dǎo)效率可以達普通導(dǎo)熱材料的500-1000倍以上，可以快速將管內(nèi)收集熱量導(dǎo)出，所以管內(nèi)部可以不直接與水接觸，而是通過板狀熱管的另一端非接觸式地承插入熱交換箱與其中水換熱、加熱水，杜絕了由于管內(nèi)蒸氣壓過高或嚴寒冰凍情況下引起的爆管現(xiàn)象，從而更加安全可靠；
[0016]由于輕質(zhì)材料的板狀導(dǎo)熱管，同時水不直接在管內(nèi)加熱，使得熱管重量可以減少達30%-50%，利于本產(chǎn)品在高層住宅的使用，同時也方便生產(chǎn)、安裝。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型片式集熱器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本實用新型片式集熱器截面示意圖；
[0019]圖3和圖4是圖2的兩端的放大圖；
[0020]圖5是應(yīng)用片式集熱器制作的額熱水器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ] 圖6是熱水器橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是熱水器縱截面上部細節(jié)圖；
[0023]圖8是熱水器縱截面下部細節(jié)圖；
[0024]圖9是板狀導(dǎo)熱管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖10是板狀導(dǎo)熱管的端部放大圖。
[0026]圖中各部件名稱如下:
[0027]板狀導(dǎo)熱管1、外塞2、玻璃外管3、玻璃內(nèi)管4、內(nèi)塞5、真空腔6、選擇性吸收層7、熱管支架8、邊框9、片式集熱器10、熱交換箱11、出水口 12、進水口 13、熱管冷凝端14、插口15、底板16、微型熱管17、微型熱管工作腔18。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0029]實施例子1:片式集熱器:
[0030]如附圖1和2所示，本實用新型的片式集熱器單元，主要由板狀導(dǎo)熱管1、外塞2、玻璃外管3、玻璃內(nèi)管4、內(nèi)塞5、真空腔體6、選擇性吸收層7、熱管支架8組成。
[0031 ] 玻璃外管3和玻璃內(nèi)管4均為橢圓形扁狀玻璃管，兩端經(jīng)環(huán)封工藝密封，并通過吸氣劑制備成具有真空腔體6的雙層扁狀玻璃真空管隔熱結(jié)構(gòu)。
[0032]上述真空玻璃管主要由高硼硅玻璃制成，玻璃內(nèi)管和玻璃外管經(jīng)嵌套、熔封而成，使在兩層玻璃管間區(qū)域形成真空隔離層；玻璃管壁厚度為3mm-7mm，外管寬度為30mm-200mm,外管高度為 20mm-50mm，長度為 500mm-2000mm。
[0033]在密封前，在玻璃內(nèi)管的外表面制備選擇性吸收層7，用來增強對陽光能量的吸收，并降低內(nèi)部熱量的散失。
[0034]在內(nèi)管的外表面沉積的太陽能選擇性吸收層，主要由減反層、吸收層、反射層、結(jié)合層構(gòu)成，