太阳能集热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太阳能集热器，由一个或多个太阳能集热器单元组成，各太阳能集热器单元包括若干块透光盖板，至少有一块透光盖板设置在该太阳能集热器单元的顶部。设置在太阳能集热器单元顶部的透光盖板与相邻于该透光盖板的另一块透光盖板或集热下板之间形成真空夹层。其中，多个太阳能集热器单元的真空夹层相互连通，至少一个太阳能集热器单元的真空夹层通过抽气管道与真空发生装置相连。本实用新型专利技术可通过真空发生装置抽出太阳能集热器单元的真空夹层内的空气，从而保证了太阳能集热器的真空夹层的真空度，提高了太阳能集热器的保温性能。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能集热器领域。
技术介绍
太阳能集热器通过辐射吸热涂层对太阳光的光辐射能量进行吸收，并利用 温室效应原理将太阳能转化为热能。现有的太阳能集热器有平板式太阳能集热器、真空管式集热器与聚焦式太阳能集热器等。平板式太阳能集热器如图3所 示，其由单层或多层透光盖板9K集热板芯92、壳体93、及保温层94构成。 其中，集热板芯92为铜或铝等金属材料制成，壳体的93的材料通常采用铝合 金。在集热板芯92上设有吸热层95和导热流体管道96。集热板芯与距离集热 板芯最近的透光盖板间通常有4厘米以下的间距，该间距中分通常布有空气， 形成空气保温层98。平板式太阳能集热器的透光面的热量损失量占整个集热器热量损失量的 80%左右。集热器通过透光盖板的热量损失有对流、传导和辐射三种形式。其 中，对流热损失尤为突出。为此，人们通过采用双层透光盖板甚至多层透光盖 板，以减少太阳能通过透光盖板的对流热损失。真空层是公认的减少对流热损 失的最有效方法。因此，真空保温和平板真空保温的产品被不断推出。然而实现太阳能集热器透光盖板面的真空保温并满足建筑元素的要求却 成为太阳能行业的一大难题。当前各种解决方案主要集中在寻找合适的材料和 工艺使太阳能集热器的透光盖板下形成稳定的真空层。然而，当前的各种尝试 均遇到难以克服的困难。困难之一在于保持10年甚至20年以上的真空性能以 达到建筑元素的寿命要求；困难之二是太阳能集热器吸热后形成的内外温度差 远大于通常的玻璃窗应用，因而产生巨大的热膨胀并产生热应力；困难之三是 应用于屋顶的太阳能集热器对于材料的强度和安全有严格的建筑法规要求。有 人试图采用透光塑料等形成真空层，但有机材料的透气性使得真空无法经年累月保持，从而失去保温性能。因而人们的努力集中在采用两片玻璃并在其间形 成真空层的解决方案，并成功在真空玻璃窗的应用上取得成功。然而，这样的 方案仍然无法成功应用到太阳能集热器结构中。当前的玻璃真空密封有两种方 案。第一种是采用高阻气的有机或无机材料粘结在两块玻璃间使其内部形成密 闭空间。然而，当前所有的高阻气无机或有机密封材料的透气率仍然高于与建筑元素寿命保持匹配所需要的真空保持年限所限定的透气率100倍。第二种真空密封的方案是采用钎焊或熔焊的方式对两块玻璃的边缘进行密封。这种工艺 虽然能保证真空度的保持，然而太阳能集热器大的内外温度差在玻璃和钎焊玻 璃以及玻璃边缘形成热应力巨大，从而大大降低结构的可靠性。同时，由于焊 接工艺需要热加工，所以集热器盖板玻璃无法采用钢化玻璃，这更使集热器盖 板强度大大降低，无法在建筑屋顶应用。总之，当前的平板集热器采用真空层 绝热方式尚无真正能实用与建筑屋顶的方案。此外，当前太阳能集热器和太阳能集热器系统应用的另一个问题是集热器 系统过热和滞晒温度高，并引起载热剂气化、材料变形、和太阳能集热器系统 压力升高等问题。典型的情况如太阳能集热器供热系统在夏季太阳辐射大而需 热负荷低的情况下往往出现过热。而在人们离开房屋或停止太阳能系统使用 时，载热剂停止流动，而太阳能集热器仍然吸收太阳辐射引起滞晒。以上情况 对太阳能集热器系统的安全性造成极大危害。当前常规的处理方式是在集热器 系统中加入高压泄压阀、膨胀罐等方式。但这样不仅增加系统成本，而且还需 要定期为系统补充载热剂，既不经济也不环保。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种太阳能集热器，该太阳能集热 器能够使真空夹层保持良好的真空度。本技术所要解决的进一步的技术问题在于提供一种在过热、滞晒等情况 下能调控自身温度的太阳能集热器。本技术所采用的技术方案是 一种太阳能集热器，由一个或多个太阳能 集热器单元组成，各太阳能集热器单元包括若干块透光盖板，至少有一块透光盖板设置在该太阳能集热器单元的顶部；设置在太阳能集热器单元顶部的透光盖板与相5邻于该透光盖板的另一块透光盖板或集热下板之间形成真空夹层，其特点是，多个 太阳能集热器单元的真空夹层相互连通，至少一个太阳能集热器单元的真空夹层通 过抽气管道与真空发生装置相连。本技术还提供了一种太阳能集热器，由一个或多个太阳能集热器单元组 成，各太阳能集热器单元包括透光盖板、集热下板以及底板，透光盖板通过第一支 承结构设置在集热下板的上方，集热下板通过第二支承结构设置在底板的上方；透 光盖板与集热下板之间形成第一真空夹层，底板与集热下板之间形出第二真空夹 层，其特点是，多个太阳能集热器单元的第一真空夹层相互连通，且多个太阳能集 热器单元的第二真空夹层相互连通，至》一个太阳能集热器单元的第一真空夹层和 第二真空夹层通过抽气管道与真空发生装置相连。在上述的太阳能集热器中，在抽气管道上设有用于控制该抽气管道与大气连 通的阀门。采用上述技术方案后，可通过真空发生装置抽出太阳能集热器单元的真空夹 层内的空气，从而保证了太阳能集热器的真空夹层的真空度，提高了太阳能集热器 的保温性能。并且，在太阳能集热器单元的内部温度过高的情况下，通过检测装置 控制打开抽气管道上的阀门，使大气进入到太阳能集热器单元的真空夹层内，起到 防止太阳能集热器温度进一步升高的作用，保障了太阳能集热器安全平稳的运行。附图说明图1是本技术第一种实施方式的结构示意图； 图2是本技术第二种实施方式的结构示意图； 图3是现有的平板式太阳能集热器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术做出进一步说明。图l示出了本技术的第一种实施例，其中示出了由两个太阳能集热器 单元100组成的太阳能集热器。各集热器单元100包括壳体1、集热板芯2、 以及设置在壳体1上部的两块透光盖板3。两块透光盖板3之间形出真空夹层 4。这两个集热器单元的真空夹层4相互连通。在图中是通过在两个集热器单元的真空盖板上分别开设与各自的真空夹层相连通的通孔31后，再将二个通孔密封连接，由此实现两个集热器单元的真空夹层4相互连通。图l中右方的 太阳能集热器单元100的真空夹层4还通过抽气管道5与一真空发生装置6相 连。通过真空发生装置6可以很方便地抽出太阳能集热器的真空夹层4内的空气， 从而保证了太阳能集热器的真空夹层的真空度，提高太阳能集热器的保温性能。真 空发生装置6可以是真空泵。在图1中，右方的太阳能集热器单元100的内部设有一用于感测太阳能集 热器单元内部温度或与温度对应的压力的检测装置7，该检测装置可以是温度探头 或压力探头。在抽气管道5上设有用于控制抽气管道5与大气连通的阀门8。检测装置7分别与阀门8和真空发生装置6相连。检测装置7可以设定温度的上限值， 当其测得太阳能集热器单元的内部温度达到所设定的上限值时，会发送信号给阀门8,使阀门8打开，大气通过抽气管道5进入到两个太阳能集热器单元100的真空 夹层4内，从而起到防止太阳能集热器温度进一步升高的作用。同时，该检测装置 7还发送信号给真空发生装置6，使真空发生装置6停止运行，从而降低太阳能集 热器的真空度。反之，当该检测装置7测得太阳能集热器单元的内部温度达到所设 定的下限值时，会发送信号给阀门8，使阀门8关闭。同时，该检测装置7发送信 号给真空发生装置6，使真空发生装置6启动运行，保障太阳能集热器的真空度。 该检测装置7也可以设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热器，由一个或多个太阳能集热器单元组成，各所述太阳能集热器单元包括若干块透光盖板，至少有一块透光盖板设置在该太阳能集热器单元的顶部；所述设置在太阳能集热器单元顶部的透光盖板与相邻于该透光盖板的另一块透光盖板或集热下板之间形成真空夹层，其特征在于，多个太阳能集热器单元的真空夹层相互连通，至少一个太阳能集热器单元的真空夹层通过抽气管道与真空发生装置相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐阳，
申请(专利权)人：徐阳，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]