專利名稱：平板型太陽能集熱器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種平板型太陽能集熱器。
背景技術：
太陽能集熱器通過吸熱層對太陽光的光輻射能量進行吸收，并利用溫室效應原理將太陽能轉化為熱能?，F(xiàn)有的太陽能集熱器有平板型太陽能集熱器與聚焦式太陽能集熱器等。平板型太陽能集熱器主要由殼體、透明蓋板、導熱板和保溫層組成，在導熱板上涂有吸熱層。按透明蓋板劃分又可分為單層或多層透光體平板型太陽能集熱器。
現(xiàn)有的單層透光體平板型太陽能集熱器的結構如圖1所示。該單層平板型太陽能集熱器的透明蓋板由一層透光體81構成。太陽光通過透光體81后投射到具有選擇性或非選擇性的吸熱層84，吸熱層84將輻射光能轉化為熱能，同時，其溫度升高。吸熱層84再通過導熱板85將熱能傳給導熱流體通道87內(nèi)的導熱流體。導熱板85對吸熱層84還起著支撐的作用。在透光體81的背面也可附著有選擇性反射層88，以減小吸熱層輻射的熱損失。在非采光部分布置了保溫層86以減少散熱損失。
圖2示出了現(xiàn)有的雙層透光體平板型太陽能集熱器的結構。在圖2中，透明蓋板由兩層透光體91和93構成，在這兩層透光體之間設有一真空保溫層92。而吸熱層94、導熱板95、導熱流體通道97和保溫層96的布置與圖1類似。
圖3示出了現(xiàn)有平板型太陽能集熱器的吸熱層X4與導熱板X5的一種典型結構布置。
上述現(xiàn)有的平板型太陽能集熱器的共同特點為，光線通過一層或多層透光體后到達吸熱層，吸熱層附著在導熱板上，導熱板與導熱流體通道內(nèi)的導熱流體進行熱交換。其存在以下缺點因導熱板產(chǎn)生熱傳導熱阻，使得吸熱層與導熱流體之間具有較大的溫差，從而產(chǎn)生傳熱的不可逆損失；同時，大的溫差也使對于相同的導熱流體溫度，要求吸熱層的溫度更高。而溫度高的吸熱層會產(chǎn)生更多對環(huán)境的輻射。以上缺點影響著太陽能集熱器的效率，同時，導熱板和相應的導熱流體通道的使用也大大增加了太陽能集熱器的成本。對于平板型太陽能集熱器而言，導熱板和導熱流體通道占整個集熱器成本的約30％以上。而且，由于對導熱板有支撐強度和剛度的要求，導熱板必須保持一定的厚度，這進一步增加了導熱板的熱傳導熱阻，降低了集熱器效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種能夠減少吸熱層與導熱流體之間的溫差，從而提高傳熱效率的平板型太陽能集熱器。
本發(fā)明的技術方案是一種平板型太陽能集熱器，該太陽能集熱器包括保溫層和透明蓋板，保溫層與透明蓋板相連接；透明蓋板包括至少一層透光體，相鄰的每兩層透光體之間采用氣體或真空絕熱，其中，在保溫層上形成有導熱流體通道，導熱流體在導熱流體通道中流動；在最靠近導熱流體通道的那層透光體與導熱流體通道相近的一面上，附著有吸熱層；在吸熱層靠近導熱流體的一面附著有保護層；保護層與導熱流體相接觸。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將吸熱層附著在最靠近導熱流體通道的那層透光體與導熱流體通道相近的一面上，并以附著在吸熱層表面的保護層替代導熱板與導熱流體直接接觸換熱，保護層不需要像現(xiàn)有技術中的導熱板那樣支承吸熱層，因而可以做得很薄，這樣既大大降低了吸熱層與導熱流體之間的溫度差，減少了吸熱層與導熱流體間的熱交換不可逆損失，提高了吸熱層與導熱流體間的熱交換效率，同時又節(jié)省了用料，降低了產(chǎn)品的成本。


圖1為現(xiàn)有的單層透光體平板型太陽能集熱器的結構示意圖；
圖2為現(xiàn)有的雙層透光體平板型太陽能集熱器的結構示意圖；圖3為一種現(xiàn)有的平板型太陽能集熱器的吸熱層與導熱板的結構示意圖；圖4為本發(fā)明平板型太陽能集熱器的第一種實施方式的結構示意圖；圖5為本發(fā)明平板型太陽能集熱器的第二種實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式
圖4為本發(fā)明的平板型太陽能集熱器的第一種實施方式的結構示意圖。如圖所示，該平板型太陽能集熱器包括透明蓋板1A，透明蓋板1A由上下兩層透光體11、13構成，在透光體11和透光體13之間設有一空氣保溫層或真空保溫層12。在透光體11的下方設有保溫層16。保溫層16與透光體11，13相連接。其中，在保溫層16上形成了多個導熱流體通道17，導熱流體在導熱流體通道17中流動。在透光體13與導熱流體通道17相近的一面附著有吸熱層14，在吸熱層14靠近導熱流體的一面附著了保護層15，保護層15與導熱流體通道17中的導熱流體相接觸。太陽光通過透光體11，13后照射到吸熱層14上，其中，大部分太陽輻射能被吸熱層14吸收，并轉變?yōu)闊崮?，然后通過保護層15傳給導熱流體通道17中的導熱流體。
圖5是本發(fā)明的平板型太陽能集熱器的第二種實施方式的結構示意圖。該實施方式與第一種實施方式的不同之處在于，透明蓋板由一層透光體21構成。在透光體21的下方設有保溫層26。保溫層26與透光體21相連接。在保溫層26上形成了多個導熱流體通道27，導熱流體在導熱流體通道27中流動。在透光體21與導熱流體通道27相近的一面附著有吸熱層24，在吸熱層24靠近導熱流體的一面附著了保護層25，保護層25與導熱流體通道27中的導熱流體相接觸。
本發(fā)明是以保護層替代導熱板并通過保護層與導熱流體直接接觸換熱，保護層不需要像現(xiàn)有技術中的導熱板那樣支承吸熱層，所以保護層可以做得很薄。從而，不但在使用材料上顯著節(jié)省，而且大大降低了吸熱層與導熱流體之間的溫度差，減少了吸熱層與導熱流體間的熱交換不可逆損失，吸熱層與導熱流體之間的熱交換效率獲得顯著提高，另一方面，將吸熱層附著在最靠近導熱流體通道的那層透光體與導熱流體通道相近的一面上，既解決了吸熱層的支承問題，又可利用該層透明體進一步保溫。而保護層減小了導熱流體對吸收涂層材料性能的影響，增強了結構功能的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的透光層由玻璃、有機玻璃或高分子透明材料中的任何一種材料制成。透光層的數(shù)量不限于上述的一層或兩層，也可以是三層或更多。導熱流體可以是水、乙二醇、空氣等。保護層可以由金屬、非金屬或合成材料制成。例如，保護層可以由銅或耐熱塑料制成，也可以采用玻璃納米涂層充當保護層。導熱流體通道的形狀和布置方式不限于圖4或圖5中所示的方式，例如，也可以直接利用現(xiàn)有技術的保溫層與該保溫層上方的那層透明體之間所形成的腔體作為單通道式的導熱流體通道。
雖然本發(fā)明的描述結合了特定的實施例，但是本領域普通技術人員應該理解本發(fā)明并不限于在此描述的實施例，并可以進行各種修改和變化而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種平板型太陽能集熱器，所述太陽能集熱器包括保溫層和透明蓋板，所述保溫層與所述透明蓋板相連接；透明蓋板包括至少一層透光體，相鄰的每兩層所述透光體之間采用氣體或真空絕熱，其特征在于，在所述保溫層上形成有導熱流體通道，導熱流體在所述導熱流體通道中流動；在最靠近導熱流體通道的所述那層透光體與導熱流體通道相近的一面上，附著有吸熱層；在所述吸熱層靠近導熱流體的一面附著有保護層；所述保護層與所述導熱流體相接觸。
2.如權利要求1所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于，所述透明蓋板包括一層透光體。
3.如權利要求2所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于，所述透光體由玻璃、有機玻璃或高分子透明材料中的任何一種材料制成。
4.如權利要求1所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于，所述透明蓋板包括兩層透光體。
5.如權利要求4所述的平板型太陽能集熱器，其特征在于，所述透光體由玻璃、有機玻璃或高分子透明材料中的任何一種材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平板型太陽能集熱器，該太陽能集熱器包括保溫層和透明蓋板，保溫層與透明蓋板相連接。透明蓋板包括至少一層透光體，相鄰的每兩層透光體之間采用氣體或真空絕熱，其中，在保溫層上形成有導熱流體通道，導熱流體在導熱流體通道中流動。在最靠近導熱流體通道的那層透光體與導熱流體通道相近的一面上，附著有吸熱層。在吸熱層靠近導熱流體的一面附著有保護層，該保護層與導熱流體相接觸。本發(fā)明的平板型太陽能集熱器能夠減少吸熱層與導熱流體之間的溫差，從而提高了太陽能集熱器的傳熱效率。
文檔編號F24J2/20GK101033890SQ200710039390
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權日2007年4月12日
發(fā)明者徐陽 申請人:徐陽