集热板、太阳能板芯、集热器、热水器和利用系统与方法技术方案

本发明专利技术集热板、太阳能板芯、集热器、热水器和利用系统与方法涉及一种太阳能应用技术，特别是涉及一种太阳能转换损失更低的太阳能利用系统及其使用方法。其目的是为了提供一种结构简单、成本低、热量损失小的太阳能利用系统及其使用方法。本发明专利技术集热板、太阳能板芯、集热器、热水器和利用系统与方法包括集热板(13)，所述集热板(13)为长条形薄板，集热板(13)内为至少一个上下方向的细长形空腔(131)，所述空腔(131)设有导热介质，空腔(131)的容积大于导热介质的体积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能应用技术，特别是涉及一种太阳能转换损失更低的太阳能利用系统及其使用方法。
技术介绍
太阳能(Solar Energy)，一般是指太阳光的辐射能量，太阳能是一种可再生能源，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，生物质能，潮汐能、水的势能等等。太阳能利用的基本方式可分为光—热利用、光—电利用、光—化学利用、光—生物利用四类。在四类太阳能利用方式中，光—热转换的技术最成熟，产品也最多，成本相对较低。如：太阳能热水器、太阳能光伏发电、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。太阳能光伏发电的太阳能转化效率较高，但应用还不普遍。在光热转换中，当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的是太阳能热水器的应用。太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器。其中平板式太阳能热水器相比真空管式热水器，直接接触光的面积更大，光能利用率更高。平板太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置，它是一种特殊的热交换器，集热器中的工质与远距离的太阳进行热交换。平板太阳能集热器是由吸热板芯、壳体、透明盖板、保温材料及有关零部件组成。在加接循环管道，保温水箱后，即成为能吸收太阳辐射热，使水温升高。然而，平板太阳能集热器的集热板导热效率较低，导致太阳能在集热板上的热量流失较大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、热量损失小的太阳能利用系统及其使用方法。本专利技术太阳能利用系统，包括集热板。所述集热板为长条形薄板，集热板内为至少一个沿其长度方向开设的细长形空腔。所述空腔设有导热介质，空腔的容积大于导热介质的体积。本专利技术太阳能利用系统，其中所述空腔的截面为梯形、倒角矩形、半圆形、矩形、三角形；还包括太阳能吸热集热传热板芯，太阳能吸热集热传热板芯包括至少两个集热板。所述集热板设有公母扣，集热板通过公母扣与另一集热板拼接，集热板之间有间隙，至少两个集热板拼接构成太阳能吸热集热传热板芯。本专利技术太阳能利用系统，其中所述太阳能超导传热集热器包括太阳能吸热集热传热板芯、边框、光接触层、锡纸层、保温层、透光层和背板。所述边框内部依次固定透光层、光接触层、至少两个集热板拼接构成的太阳能吸热集热传热板芯、保温层和背板。所述光接触层和集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯固定连接，光接触层和透光层之间有间隙，边框与集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯之间夹有保温层。本专利技术太阳能利用系统，其中还包括太阳能超导热板式热水器。所述太阳能超导热板式热水器包括水箱、集管和太阳能超导传热集热器。所述集管的两端分别与水箱的出水口和入水口连接，集管的中部穿过太阳能超导传热集热器的边框与集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯上部接触。本专利技术太阳能利用系统，其中所述集管位于保温层和集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯之间，集管的一侧与集热板相切并紧贴，集管的外圆周面固定有导热板。所述导热板的中部包裹集管远离集热板一侧的外表面，导热板外沿与集热板固定。本专利技术太阳能利用系统，其中所述集管位于集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯和光接触层之间。所述每个集热板在与集管接触部位均设有折弯部。所述折弯部包裹在集管远离光接触层的外表面，折弯部两端固定在集热板上。本专利技术太阳能利用系统，其中所述集管串连有水泵，太阳能超导热板式热水器内的集管设有第一温度传感器，水箱内设有第二温度传感器。所述第一传感器、第二传感器与水泵的控制器连接。本专利技术太阳能利用系统，其中所述光接触层为太阳能发电板。本专利技术太阳能利用系统，其中所述集热板的空腔内设有槽板。所述槽板为倒漏斗形，槽板在空腔内沿其轴向均匀分布多个。本专利技术太阳能利用系统的使用方法，包括如下步骤：A、将太阳能超导传热集热器安置于能与太阳光线直接接触位置；B、将太阳能发电板制成的光接触层与电能存储器连接；C、将电能存储器与家用电器连接；D、将水箱与采暖系统、饮用水系统、沐浴系统的入水处连接。本专利技术太阳能利用系统与现有技术不同之处在于本专利技术太阳能利用系统通过将集热板开设空腔并将导热介质至于空腔内，便可利用更加优良的导热介质对热量进行传播，又不需要考虑导热介质的强度、硬度、刚度要求，大大提高了集热板的导热效率、减少热量损失，若导热介质为液体，则可加热介质，使其气化，从而更加快导热速度。本专利技术太阳能利用系统中改变集热板空腔的截面形状，则更好利用集热板内部的面积，在保证其内部强度的情况下，加大热交换面积，在同样的截面面积下，梯形、矩形、半圆形、倒角矩形或三角形的周长均长于正方形，从而在尽可能小的体积内，增加更多的热交换面积。并且公母扣既保证集热板能够随意拼接，方便固定，又留有热涨的空间，防止其变形导致的固定失效。本专利技术太阳能利用系统中太阳能超导传热集热器在集热板构成的太阳能吸热集热传热板芯外添加边框和保温材料，便于其运输和防止热量散失。本专利技术太阳能利用系统中水箱与太阳能超导传热集热器连接，可贮存热水，供随时使用。本专利技术太阳能利用系统中集管的一侧与集热板相切并紧贴，集管的外圆周面固定有导热板，即可省去弯折集热板的加工程序，直接采用直的集热板即可与集管高效的热交换。本专利技术太阳能利用系统中每个集热板在与集管接触部位均设有折弯部，所述折弯部包裹在集管远离光接触层的外表面，即可让弯折后的集热管直接包裹集管，从而提高热交换效率。本专利技术太阳能利用系统中采用传感器和控制器智能控制集管与水箱内的水强制循环，保障了集管和集热板的热交换温度差。本专利技术太阳能利用系统中光接触层为太阳能发电板，则在太阳能光伏发电的同时，利用太阳能发电板在发电时自身放出的热量，通过集热板加热集管，从而产出热水，供人使用，一举两得。本专利技术太阳能利用系统中通过倒漏斗形的槽板，将气化后又液化回的导热介质，收集在槽板的槽中，在集热板再次达到较高温度时，即可直接将槽中的液体气化，从而使气体更快读充满空腔，实现更高效的热交换。下面结合附图对本专利技术的太阳能利用系统及其使用方法作进一步说明。附图说明图1是太阳能利用系统的中太阳能超导传热集热器的主视图；图2是沿图1中C-C处的剖视图；图3是图2中的A处的局部放大图；图4是太阳能利用系统的中集热板的轴测图；图5是沿图4中B处的局部放大图；图6是图4的剖视图；图7是图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集热板，其特征在于：所述集热板(13)为长条形薄板，集热板(13)内为至少一个沿其长度方向开设的细长形空腔(131)，所述空腔(131)设有导热介质，空腔(131)的容积大于导热介质的体积。

【技术特征摘要】
1.一种集热板，其特征在于：所述集热板(13)为长条形薄板，集热板(13)内为至少
一个沿其长度方向开设的细长形空腔(131)，所述空腔(131)设有导热介质，空腔(131)
的容积大于导热介质的体积。
2.根据权利要求1所述的集热板，其特征在于：所述空腔(131)的截面为梯形、矩形、
半圆形、倒角矩形或三角形。
3.一种太阳能吸热集热传热板芯，其特征在于：包括至少两个集热板(13)，所述集热
板(13)设有公母扣，集热板(13)通过公母扣与另一集热板(13)拼接，集热板(13)之
间有间隙。
4.一种太阳能超导传热集热器，其特征在于：包括太阳能吸热集热传热板芯、边框(10)、
光接触层(12)、锡纸层(14)、保温层(15)、透光层(11)和背板(16)，所述边框(10)
内部依次固定透光层(11)、光接触层(12)、太阳能吸热集热传热板芯、保温层(15)和
背板(16)，所述光接触层(12)和集热板(13)构成的太阳能吸热集热传热板芯固定连接，
光接触层(12)和透光层(11)之间有间隙，边框(10)与集热板(13)构成的太阳能吸热
集热传热板芯之间夹有保温层(15)。
5.根据权利要求4所述的太阳能超导传热集热器，其特征在于：所述光接触层(12)为
太阳能发电板。
6.一种利用权利要求4或5所述太阳能超导传热集热器的太阳能超导热板式热水器，其
特征在于：还包括水箱(3)和集管(2)，所述集管(2)的两端分别与水箱(3)的出水口
和入水口连接，集管(2)的中部穿过太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：房聚银，葛凯旋，
申请(专利权)人：北京天韵太阳科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11