CN201237386Y - 一种热管平板式太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

一种热管平板式太阳能集热器，是由渐变断面的铝翅片热管、渐变断面的铝翅片集管、上下复合保温壳、透明盖板、上下金属边框和绝缘螺母螺钉所组成。渐变断面的铝翅片热管和渐变断面的铝翅片集管的两个平面相对粘压，形成一个核心的吸热板芯；将吸热板芯扣合在上下复合保温壳内，封盖透明盖板，形成可靠保温的集热芯；再用螺钉和绝缘的长螺母将上下金属边框和中间的集热芯紧固成一体的集热器产品。这种集热器的集热性能好，制造成本低，适合于自动化程度高的流水线规模生产，能作为建筑预制构件，理想地与建筑一体化设计安装。

Description

一种热管平板式太阳能集热器

所属技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热利用领域中适用的热管平板式太阳能集热器，是在原专利技术ZL92223171.0实用新型基础上改进的产品，集热器中采用了《一种渐变断面的翅片热管》新专利技术，其结构是：通过断热桥的螺栓，将渐变断面的翅片热管、渐变断面的翅片联集管、上下两个复合保温壳、透明盖板和上下两个金属边框依次装配而成。其特点是：用等径的铝翅片热管和铝翅片集管替代异径的紫铜热管和紫铜集管，材料成本大大降低，制造工艺简化，加工成本低，适合于产业化流水线规模生产，产品的集热效率提高，美观度改善，能直接替代相应的建筑墙体和坡屋面等建筑材料，经济性能好。

背景技术

目前，公知的普通集排管式循环平板集热器的构造：是由铜铝复合的多根排管和直径较大的上下两根紫铜集管，经复杂的加工而成为一体的吸热板芯，再装配到具有金属外壳的保温壳内，最后封盖透明盖板，形成具有温室效应的循环式平板太阳能集热器。这种集热器存在的缺点是：1、吸热板芯用铜量多，材料成本高；2、工艺复杂，难于实现流水线自动化生产，制造成本高；3、排管内因走水而怕冻、腐蚀和结水垢等问题较为突出，维修率较高；4、集热效率较高，但热损失较大；5、集热器内的集排管中充满水(或其它液体)，有渗漏的潜在危险；6、集热器的外边框多为整体的铝合金型材，存在导热问题，不适合于与建筑一体化安装。因为以上缺陷，该产品在市场应用受到一定影响。

ZL92223171.0实用新型中所述及的一种聚光-热管式太阳能集热器产品，集热器外壳和循环平板集热器的构造基本相同，只是集热器中的吸热板芯是将多支排列的翅片热管通过冷凝段插入的方式和一根(或两根)带套管的联集管形成一体的，其中热管、套管和联集管一般都是采用紫铜材料，用铜量较多，成本较高，工艺也较为复杂，传热性能很难达到设计水平，而且这种结构装配方式美观度不高，因而在市场应用中受到一定影响。

发明内容

为了克服普通集排管式循环平板集热器和ZL92223171.0实用新型聚光-热管式太阳能集热器产品的缺点，本实用新型提供一种新型的热管平板集热器。吸热板芯采用了渐变断面的翅片热管和渐变断面的换热集管，将两个部件的平面相互粘压成一体；复合保温壳分上下两部分，通过模具发泡的方法实现；将透明盖板用密封胶条包边或涂抹玻璃胶后，嵌入在上保温壳的窗口内，再和下保温壳一起将吸热板芯封闭在中间，形成一个整体的集热器芯；为了断热桥，金属外壳也分成上下两个边框，将集热器芯扣合在中间，再用螺丝和绝缘长螺母紧固成完整的集热器整体。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是；采用导热胶将渐变断面的铝翅片热管和内表面渗镀后的渐变断面的铝翅片换热集管粘压成为一体的吸热板芯，淘汰了热管冷凝端插入集管的落后结构方式，减小了集管的直径降低成本，而且使换热效率稳定地提高，同时改善了产品的内美观度；模具发泡成型的上下复合保温壳、透明盖板和吸热板芯的装配结构，有利于流水线生产，提高生产率，进一步降低成本和改善产品的外美观度；上下两个金属边框通过绝缘螺栓将集热芯紧固的方法，比使用整体的金属边框节省材料，降低成本，断开了集热器表面和背面的热桥，在用集热器直接替代建筑墙体时，能达到墙体绝热的作用，还有利于增进建筑的美观。

本实用新型的有益效果是：节约大量的铜材，降低材料成本，零件的模具化，使工艺简化，有利于实现自动化生产，有效的提高了生产率，使制造成本降低，各部件的结构方式和配合精度使集热器的集热性能增强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明技术方案。

图1和图2分别是实用新型《一种渐变断面的翅片热管》产品的俯视图和剖面图。

图3和图4分别是渐变断面铝翅片集管的俯视图和剖面图。

图5是渐变断面铝翅片集管与连接管件的剖面图。

图6和图7分别是由渐变断面翅片热管和渐变断面铝翅片集管装配成吸热板芯的俯视图和剖面图。

图8和图9、图10分别是上复合保温壳的俯视图和剖面图。

图11和图12、图13分别是下复合保温壳的俯视图和剖面图。

图14和图15、图16分别是透明盖板的俯视图和剖面图。

图17和图18分别是上金属边框的俯视图和剖面图。

图19和图20分别是下金属边框的俯视图和剖面图。

图21是紧固件螺钉和绝缘的长螺母的剖面图。

图22是集热器芯的各部件总装配工序示意图。

图23是集热器的各部件总装配工序示意图。

图24和图25分别是集热器成品的俯视图和剖面图。

图中的零部件有：1、翅片热管，2、翅片集管，3、连接管件，4、连接管件，5、吸热板芯，6、太阳能选择性吸收涂层(或镀膜)，7、上保温壳，8、下保温壳，9、堵头，10、变径接头(灌装管)，11、堵头预留孔槽，12、灌装管的预留孔槽，13、连接管件的预留孔槽，14、连接管件的预留孔槽，15、中空玻璃透明盖板，16、玻璃胶，17、上保温壳窗口，18、集热器芯，19、上边框，20、下边框，21、上螺钉，22、下螺钉孔，23、长圆柱型螺母，24、螺母预留孔，25、下螺钉，26、集热器。

具体实施方式

如图1和图2所示，实用新型《一种渐变断面的翅片热管》产品是一个翅片等宽、中心管等径、底面为平面的翅片热管1，

如图图3、图4和图5所示，为便于和翅片热管的粘压配合，翅片集管2的断面也设计成圆管和翅片厚度渐变的形状，铝翅片集管的内表面进行清洗、渗镀后，在两端管口焊接连接的管件3、4。

如图6和图7所示，将一定数量的翅片热管按一定的管中心距纵向排列置于压力机的下模具槽内，使平面朝上，按翅片集管的宽度清洗并涂抹导热胶，再将翅片集管的平面清洗并涂抹导热胶后，按底平面朝下定位放置在翅片热管的相应位置，用压力机粘压成吸热板芯5，翅片的其它部分压成波纹形，最后喷涂太阳能选择性吸收涂层(或镀膜)6。

如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，是在模具中直接发泡成型的上下两个复合保温壳7、8，把喷好涂层(或镀膜)的吸热板芯置入上复合保温壳内，使吸热板芯中翅片热管上下两端的堵头9和变径接头(灌装管)10置入上复合保温壳7的上下预留孔槽11和12内，同时将吸热板芯中翅片集管左右两端的管接头3和4置入上复合保温壳的左右预留孔槽13和14内，再紧扣好下复合保温壳8。

如图14、图15和图16所示，中空玻璃透明盖板15的四个侧面和底面外沿周边涂好玻璃胶16，嵌入封盖好上复合保温壳的窗口17中粘固，形成封闭一体的集热器芯18。

如图17、图18、图19和图20所示，是上下两个金属边框19、20，上边框预先定位焊好螺钉21，下金属边框对应的位置预先用冲床冲出螺钉孔22。

如图21、图22和图23所示，在上金属边框的各螺钉21上拧好绝缘的长螺母23，从集热器芯顶面压下，使各长螺母穿进上集热芯保温壳预留的螺丝孔24内，再整体的翻转180°，使透明盖板面朝下，将下金属边框从上而下的扣好集热器芯并压紧，最后用沉头螺钉25拧紧即可装配成完整的集热器26。

Claims (7)

1.一种热管平板式太阳能集热器，是由吸热板芯、上下复合保温壳、透明盖板、上下金属边框、螺丝和螺母零部件依次装配而成，其特征是：吸热板芯是由多支铝翅片热管和铝翅片集管粘压成一体。

2.根据权利要求1所述的一种热管平板式太阳能集热器，其特征是：铝翅片集管的数量为1至2根。

3.根据权利要求1或2所述的一种热管平板式太阳能集热器，其特征是：当两根铝翅片集管并排使用时，同一侧或两侧的管口用180°弯头插入焊接成U型或对口的双U型。

4.根据权利要求1或2所述的一种热管平板式太阳能集热器，其特征是：铝翅片集管的管中心线与铝翅片热管的管中心线成90°至45°夹角。

5.根据权利要求1或2所述的一种热管平板式太阳能集热器，其特征是：铝翅片集管的圆管断面是偏心圆断面。

6.根据权利要求1或2所述的一种热管平板式太阳能集热器，其特征是：铝翅片集管对称两翼的翅片断面厚度从边缘到中心由薄变厚。

7.根据权利要求1或2所述的一种热管平板式太阳能集热器，其特征是：铝翅片集管的其中一个底面为平面。

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