本实用新型涉及太阳能集热技术领域,具体涉及一种平板太阳能集热器及太阳能集热系统。
背景技术:
为了满足高层住宅、高层办公楼的太阳能使用需求,通常在室外墙壁上安装平板太阳能集热器。
平板太阳能集热器的核心部件为吸热组件,吸热组件包括吸热板和集热管,集热管设于吸热板的一侧,集热管与吸热板焊接固定,吸热板在远离集热管的一侧涂覆有太阳能吸收涂层。
当平板太阳能集热器竖直安装时,吸热板也竖直设置,使得吸热板的采光角度范围小,从而使平板太阳能集热器的集热时间短,供热时间也短。对此,在安装使用平板太阳能集热器时,通常把平板太阳能集热器倾斜安装,以便于增大吸热板的采光角度范围,延长平板太阳能集热器的集热时间和供热时间。但是,倾斜安装的平板太阳能集热器必然会对楼下造成遮挡,影响楼下用户的采光,从而引发邻里矛盾。
所以,如何能够增大竖直安装的平板太阳能集热器中的吸热板的采光角度范围,是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素:
本实用新型针对现有技术存在的上述不足,提出一种平板太阳能集热器及太阳能集热系统,本实用新型能够增大竖直安装的平板太阳能集热器中的吸热板的采光角度范围。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种平板太阳能集热器,一种平板太阳能集热器,包括吸热组件,吸热组件包括吸热板和集热管,集热管设于吸热板的一侧,集热管与吸热板连接,吸热板在远离集热管的一侧设有太阳能吸收涂层,其特征在于,所述吸热板设有第一通孔,吸热板在远离所述集热管的一侧设有用于遮挡第一通孔的倾斜设置的遮孔板,遮孔板的下端与吸热板包围形成与第一通孔连通的第二通孔,遮孔板在远离集热管的一侧设有太阳能吸收涂层;或者所述吸热板在远离所述集热管的一侧设有凸起板,凸起板在远离集热管的一侧设有太阳能吸收涂层。
进一步的,还包括背板、边框、透明盖板、保温层,背板、边框、透明盖板依次连接,保温层和所述吸热组件都设于边框内,保温层与背板连接,吸热组件设于保温层远离背板的一侧,所述吸热板与边框连接,所述集热管设于吸热板和保温层之间,所述集热管的一端与设于边框上的第一集热管安装孔配合,所述集热管的另一端与设于边框上的第二集热管安装孔配合。
一种太阳能集热系统,包括集热器、储热水箱、换热管、冷循环管、热循环管,集热器采用所述的一种平板太阳能集热器,储热水箱包括箱体和进出管,箱体内设有换热管,换热管、冷循环管、所述集热管、热循环管依次连接形成循环回路,冷循环管上设有循环泵,进出管包括连接管、冷水管、热水管、采水管,连接管的上端与箱体连接,冷水管和热水管均与连接管的下端连接,采水管从上到下依次与箱体的内腔、连接管的内腔、热水管的内腔配合,采水管的下端与热水管连接。
进一步的,所述连接管和所述采水管之间设有支撑杆,支撑杆的一端与连接管连接,支撑杆的另一端与采水管连接。
进一步的,所述进出管还包括排污管,排污管的上端与所述连接管的下端连接。
本实用新型具有的有益效果:
1、本实用新型通过设置遮孔板或凸起板,能够在当竖直设置的吸热板无法接受到太阳光的照射时,遮孔板或凸起板仍然能够接受到太阳光的照射。所以,与背景技术中的吸热板相比,遮孔板或凸起板的设置增大了竖直安装的平板太阳能集热器中的吸热板的采光角度范围,延长了吸热组件的吸热时间,延长了本实用新型的一种平板太阳能集热器的集热时间,延长了供热时间,使得用户使用更为方便。
并且,当竖直设置的吸热板能够接受到太阳光的照射时,遮孔板或凸起板的设置能够增大本实用新型的吸热组件用于接收太阳光照射的面积,从而提高了本实用新型的吸热组件的吸热效率,提高了本实用新型的集热效率。
2、本实用新型在设置遮孔板的基础上,通过让第一通孔和第二通孔连通,能够让位于吸热板和透明盖板之间的空气依次通过第二通孔、第一通孔进入吸热板和保温层之间,使得位于吸热板和透明盖板之间的空气与位于吸热板和保温层之间的空气流动起来。由于太阳光是透过透明盖板照射到吸热板和遮孔板,所以太阳光要穿过位于吸热板和透明盖板之间的空气,使得位于吸热板和透明盖板之间的空气的温度比位于吸热板和保温层之间的空气的温度高。所以在空气流动过程中,位于吸热板和透明盖板之间的空气能够将热量传递给位于吸热板和保温层之间的集热管,从而使得集热管不仅能够吸收来自吸热板和遮孔板的热量,还能够吸收来自吸热板和透明盖板之间的空气的热量,进一步提高了集热管的集热效率,继而进一步提高了本实用新型的吸热组件的吸热效率,进一步提高了本实用新型的集热效率。
3、本实用新型的一种太阳能集热系统,一方面,能够增大竖直安装的平板太阳能集热器中的吸热板的采光角度范围,以便于延长平板太阳能集热器的集热时间和供热时间。另一方面,通过设置进出管,无论往箱体中补充冷水,还是使用箱体中的热水,都能通过进出管中的连接管实现与箱体的连通。与现有技术中让冷水管和热水管都与箱体焊接相比,本实用新型只需让进出管与箱体焊接,从而减少了与箱体焊接的管道的数量,从而降低了在焊接处这一容易腐蚀泄漏的区域发生腐蚀泄漏的几率,延长了箱体的使用寿命,减少了更换箱体的次数,降低了本实用新型的维护成本,节约资源。
4、本实用新型通过设置支撑杆,能够便于让采水管在连接管中保持竖直状态,从而避免采水管晃动,提高了采水管竖直设置的稳定性,继而提高了采水管收集热水的稳定性。如果不设置支撑杆,则采水管只受到采水管与热水管连接位置的支撑,使得采水管容易歪斜,从而使采水管的上端容易歪入冷水中,存在冷水从热水管流出的风险,降低了采水管收集热水的稳定性。
5、本实用新型通过设置排污管,能够方便排空箱体中的废水,从而方便清洁箱体,使得用户清洁维护起来更为方便。
附图说明
图1是实施例1一种平板太阳能集热器的结构示意图;
图2是图1a处的局部放大图;
图3是实施例1吸热组件的结构示意图一;
图4是图3b处的局部放大图;
图5是实施例1吸热组件的结构示意图二;
图6是实施例1一种平板太阳能集热器的使用示意图;
图7是实施例2一种平板太阳能集热器的结构示意图;
图8是图7c处的局部放大图;
图9是实施例3一种太阳能集热系统的结构示意图;
图10是实施例3进出管的俯视图;
图11是实施例3进出管的剖视图;
图12是实施例4一种太阳能集热系统的结构示意图;
图13是实施例4进出管的剖视图。
附图标记说明:
1-背板,
2-边框,2-1-第一集热管安装孔,
3-保温层,
4-吸热组件,4-1-吸热板,4-1-1-第一通孔,4-1-2-遮孔板,4-1-3-第二通孔,4-1-4-凸起板,4-2-集热管,
5-透明盖板,5-1-压条,
6-墙,
7-限位板,
8-换热管,
9-冷循环管,9-1-循环泵,
10-热循环管,
11-外壳,11-1-第一连接孔,11-2-第一冷安装孔,11-3-第一热安装孔,
12-箱体保温层,12-1-第二连接孔,12-2-第二冷安装孔,12-3-第二热安装孔,
13-内胆,13-1第三连接孔,13-2-第三冷安装孔,13-3-第三热安装孔
14-进出管,14-1-连接管,14-2-热水管,14-3-冷水管,14-4-采水管,14-5-排污管,
15-支撑杆。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型,下面结合附图对本实用新型进行进一步的阐述。值得注意的是,在本实用新型的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1
一种平板太阳能集热器,如图1-6所示,包括背板1、边框2、透明盖板5、保温层3、吸热组件4。
背板1、边框2、透明盖板5依次设置。背板1通过螺钉与边框2固定。透明盖板5采用玻璃,透明盖板5在远离边框2的一侧设有压条5-1,压条5-1沿透明盖板5的边沿设置,压条5-1通过螺钉将透明盖板5与边框2固定。
保温层3和吸热组件4都设置于边框2内。保温层3铺贴在背板1上。吸热组件4设于保温层3远离背板1的一侧,吸热组件4包括集热管4-2和吸热板4-1。
集热管4-2设于吸热板4-1和保温层3之间,集热管4-2与吸热板4-1焊接固定,集热管4-2的一端与设于边框2上的第一集热管安装孔2-1配合,集热管4-2的另一端与设于边框2上的第二集热管安装孔(图中未画出)配合。
吸热板4-1与边框2焊接固定,吸热板4-1设有第一通孔4-1-1,吸热板4-1在远离集热管4-2的一侧设有用于遮挡第一通孔4-1-1的倾斜设置的遮孔板4-1-2,遮孔板4-1-2的下端与吸热板4-1包围形成与第一通孔4-1-1连通的第二通孔4-1-3。遮孔板4-1-2可直接由吸热板4-1冲压而得。具体的,遮孔板4-1-2可直接采用鱼鳞板,鱼鳞板的鱼鳞孔可作为本实施例1的由遮孔板4-1-2构成的与第一通孔4-1-1连通的第二通孔4-1-3。吸热板4-1在远离集热管4-2的一侧和遮孔板4-1-2在远离集热管4-2的一侧均涂有太阳能吸收涂层。
使用时:可在墙6的一侧通过螺栓固定有上下两排限位板7,然后将本实施例1的一种平板太阳能集热器插入墙6和限位板7之间,使得本实施例的一种平板太阳能集热器能够竖直放置。
工作原理:太阳光透过透明盖板5照射到涂有太阳能吸收涂层的吸热板4-1和遮孔板4-1-2上,吸热板4-1和遮孔板4-1-2吸收热量后将热量传递给集热管4-2,集热管4-2中的冷工质在吸收热量后升温成为热工质。
由于遮孔板4-1-2倾斜设置,所以当竖直设置的吸热板4-1无法接受到太阳光的照射时,遮孔板4-1-2仍然能够接受到太阳光的照射。所以,与背景技术中的吸热板4-1相比,遮孔板4-1-2的设置增大了竖直安装的平板太阳能集热器中的吸热板4-1的采光角度范围,延长了吸热组件4的吸热时间,延长了本实施例1的一种平板太阳能集热器的集热时间,延长了供热时间,使得用户使用更为方便。
并且,当竖直设置的吸热板4-1能够接受到太阳光的照射时,遮孔板4-1-2的设置能够增大本实施例1的吸热组件4用于接收太阳光照射的面积,从而提高了本实施例1的吸热组件4的吸热效率,提高了本实施例1的一种平板太阳能集热器的集热效率。
此外,由于第一通孔4-1-1和第二通孔4-1-3连通,所以能够让位于吸热板4-1和透明盖板5之间的空气依次通过第二通孔4-1-3、第一通孔4-1-1进入吸热板4-1和保温层3之间,使得位于吸热板4-1和透明盖板5之间的空气与位于吸热板4-1和保温层3之间的空气流动起来。由于太阳光是透过透明盖板5照射到吸热板4-1和遮孔板4-1-2,所以太阳光要穿过位于吸热板4-1和透明盖板5之间的空气,使得位于吸热板4-1和透明盖板5之间的空气的温度比位于吸热板4-1和保温层3之间的空气的温度高。所以在空气流动过程中,位于吸热板4-1和透明盖板5之间的空气能够将热量传递给位于吸热板4-1和保温层3之间的集热管4-2,从而使得集热管4-2不仅能够吸收来自吸热板4-1和遮孔板4-1-2的热量,还能够吸收来自吸热板4-1和透明盖板5之间的空气的热量,提高了集热管4-2的集热效率,继而提高了本实施例1的吸热组件4的吸热效率,提高了本实施例1的一种平板太阳能集热器的集热效率。
实施例2
本实施例2与实施例1相同,不同之处在于,如图7和图8所示,在本实施例2中:吸热板4-1在远离集热管4-2的一侧设有凸起板4-1-4,凸起板4-1-4可直接由吸热板4-1冲压而得。吸热板4-1在远离集热管4-2的一侧和凸起板4-1-4在远离集热管4-2的一侧均涂有太阳能吸收涂层。
工作原理:太阳光透过透明盖板5照射到涂有太阳能吸收涂层的吸热板4-1和凸起板4-1-4上,吸热板4-1和凸起板4-1-4吸收热量后将热量传递给集热管4-2,集热管4-2中的冷工质在吸收热量后升温成为热工质。
由于凸起板4-1-4凸出于吸热板4-1,所以当竖直设置的吸热板4-1无法接受到太阳光的照射时,凸起板4-1-4仍然能够接受到太阳光的照射。所以,与背景技术中的吸热板4-1相比,凸起板4-1-4的设置增大了竖直安装的平板太阳能集热器中的吸热板4-1的采光角度范围,延长了吸热组件4的吸热时间,延长了本实施例2的一种平板太阳能集热器的集热时间,延长了供热时间,使得用户使用更为方便。
并且,当竖直设置的吸热板4-1能够接受到太阳光的照射时,凸起板4-1-4的设置能够增大本实施例2的吸热组件4用于接收太阳光照射的面积,从而提高了本实施例2的吸热组件4的吸热效率,提高了本实施例2的一种平板太阳能集热器的集热效率。
实施例3
一种太阳能集热系统,如图9-11所示,包括集热器、储热水箱、冷循环管9、热循环管10、换热管8。
集热器采用实施例1或实施例2的一种平板太阳能集热器。
储热水箱包括箱体和进出管14。
箱体包括从外到内依次设置的外壳11、箱体保温层12、内胆13。外壳11设有第一连接孔11-1,箱体保温层12设有第二连接孔12-1,内胆13设有第三连接孔13-1。第一连接孔11-1、第二连接孔12-1、第三连接孔13-1依次连通。外壳11设有第一冷安装孔11-2,箱体保温层12设有第二冷安装孔12-2,内胆13设有第三冷安装孔13-2,第一冷安装孔11-2、第二冷安装孔12-2、第三冷安装孔13-2依次连通形。外壳11设有第一热安装孔11-3,箱体保温层12设有第二热安装孔12-3,内胆13设有第三热安装孔13-3,第一热安装孔11-3、第二热安装孔12-3、第三热安装孔13-3依次连通。第三热安装孔13-3设于第三冷安装孔13-2的上方。
换热管8设于内胆13中,换热管8的一端与第三冷安装孔13-2连通,换热管8的另一端与第三热安装孔13-3连通,换热管8的两端均与内胆13焊接固定。冷循环管9的一端从外到内依次插入第一冷安装孔11-2、第二冷安装孔12-2,换热管8与第三冷安装孔13-2连通的一端与冷循环管9的一端焊接固定,冷循环管9在远离换热管8的一端与集热管4-2的一端焊接固定。冷循环管9上安装有循环泵9-1。集热管4-2在远离冷循环管9的一端与热循环管10的一端焊接固定,热循环管10在远离集热管4-2的一端从外到内依次插入第一热安装孔11-3、第二热安装孔12-3后与换热管8远离冷循环管9的一端焊接固定。换热管8、冷循环管9、集热管4-2、热循环管10依次连通形成循环回路。
进出管14包括连接管14-1、冷水管14-3、热水管14-2、采水管14-4。连接管14-1的上端从下到上依次插入第一连接孔11-1、第二连接孔12-1,连接管14-1的上端与内胆13焊接固定,连接管14-1的上端通过第三连接孔13-1与内胆13的内腔连通。冷水管14-3和热水管14-2均与连接管14-1的下端焊接固定,冷水管14-3和热水管14-2以及连接管14-1彼此连通。采水管14-4从上到下依次设于箱体的内胆13的内腔中、连接管14-1的内腔中、热水管14-2的内腔中,采水管14-4的下端与热水管14-2焊接固定。连接管14-1和采水管14-4之间设有支撑杆15,支撑杆15的一端与连接管14-1焊接固定,支撑杆15的另一端与采水管14-4焊接固定。具体的,本实施例3的进出管14可直接在三通管内焊接固定采水管14-4得到。
工作原理:太阳光透过透明盖板5照射到涂有太阳能吸收涂层的吸热板4-1和遮孔板4-1-2上(或凸起板4-1-4),吸热板4-1和遮孔板4-1-2(或凸起板4-1-4)吸收热量后将热量传递给集热管4-2,集热管4-2中的冷工质在吸收热量后升为成为热工质。热工质通过热循环管10进入到换热管8中,换热管8中的热工质与箱体的内胆13中的冷水进行热交换而降温成为冷工质,冷工质通过冷循环管9重新进入集热管4-2中进行集热。内胆13中的冷水吸收热工质的热量后升温成为热水,由于热水的密度比冷水的密度小,所以热水分布于冷水的上方,由于采水管14-4的上端浸没于热水中,所以热水能通过采水管14-4流出,供用户使用。
当需要往箱体的内胆13中补充冷水时,直接依次通过冷水管14-3、连接管14-1往箱体的内胆13中补充冷水即可。
通过上述工作原理可知:本实施例3的一种太阳能集热系统,一方面,能够增大竖直安装的平板太阳能集热器中的吸热板4-1的采光角度范围,以便于延长平板太阳能集热器的集热时间和供热时间。另一方面,无论是往箱体的内胆13中补充冷水,还是使用箱体的内胆13中的热水,都能通过进出管14中的连接管14-1实现与箱体的内胆13的连通。与现有技术中让冷水管14-3和热水管14-2都与箱体的内胆13焊接相比,本实施例3只需让进出管14与箱体的内胆13焊接,从而本实施例3减少了与箱体的内胆13焊接的管道的数量,从而降低了在焊接处这一容易腐蚀泄漏的区域发生腐蚀泄漏的几率,延长了箱体的使用寿命,减少了更换箱体的次数,降低成本,节约资源。
通过设置支撑杆15,能够便于让采水管14-4在连接管14-1中保持竖直状态,从而避免采水管14-4晃动,提高了采水管14-4竖直设置的稳定性,继而提高了采水管14-4收集热水的稳定性。如果不设置支撑杆15,则采水管14-4只受到采水管14-4与热水管14-2焊接位置的支撑,使得采水管14-4容易歪斜,从而使采水管14-4的上端容易歪入冷水中,存在冷水从热水管14-2流出的风险,降低了采水管14-4收集热水的稳定性。
实施例4
本实施例4与实施例3相同,不同之处在于,如图12和图13所示,本实施例4的进出管14还包括排污管14-5,排污管14-5的上端与连接管14-1的下端焊接固定,连接管14-1和热水管14-2以及冷水管14-3还有排污管14-5彼此连通。具体的,进出管14可直接在四通管内焊接固定采水管14-4得到。
当需要排出箱体的内胆13中的废水(废水是指长时间存留于内胆13中的水)时,箱体的内胆13中的废水能依次通过连接管14-1、排污管14-5排出。通过设置排污管14-5,能够方便排空废水,从而方便清洁箱体的内胆13,使得用户清洁维护起来更为方便。
显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种平板太阳能集热器,包括吸热组件,吸热组件包括吸热板和集热管,集热管设于吸热板的一侧,集热管与吸热板连接,吸热板在远离集热管的一侧设有太阳能吸收涂层,其特征在于,所述吸热板设有第一通孔,吸热板在远离所述集热管的一侧设有用于遮挡第一通孔的倾斜设置的遮孔板,遮孔板的下端与吸热板包围形成与第一通孔连通的第二通孔,遮孔板在远离集热管的一侧设有太阳能吸收涂层;
或者所述吸热板在远离所述集热管的一侧设有凸起板,凸起板在远离集热管的一侧设有太阳能吸收涂层。
2.根据权利要求1所述的一种平板太阳能集热器,其特征在于,还包括背板、边框、透明盖板、保温层,背板、边框、透明盖板依次连接,保温层和所述吸热组件都设于边框内,保温层与背板连接,吸热组件设于保温层远离背板的一侧,所述吸热板与边框连接,所述集热管设于吸热板和保温层之间,所述集热管的一端与设于边框上的第一集热管安装孔配合,所述集热管的另一端与设于边框上的第二集热管安装孔配合。
3.一种太阳能集热系统,其特征在于,包括集热器、储热水箱、换热管、冷循环管、热循环管,集热器采用权利要求1或2所述的一种平板太阳能集热器,储热水箱包括箱体和进出管,箱体内设有换热管,换热管、冷循环管、所述集热管、热循环管依次连接形成循环回路,冷循环管上设有循环泵,进出管包括连接管、冷水管、热水管、采水管,连接管的上端与箱体连接,冷水管和热水管均与连接管的下端连接,采水管从上到下依次与箱体的内腔、连接管的内腔、热水管的内腔配合,采水管的下端与热水管连接。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能集热系统,其特征在于,所述连接管和所述采水管之间设有支撑杆,支撑杆的一端与连接管连接,支撑杆的另一端与采水管连接。
5.根据权利要求3所述的一种太阳能集热系统,其特征在于,所述进出管还包括排污管,排污管的上端与所述连接管的下端连接。
技术总结