[实用新型]太阳能翅片热板

说明书

本实用新型属太阳能热利用装置，特别是关于既利用工质相变传热技术，又可以以垂直状态安装在各种建筑物的阳台、墙壁甚至框架之类的南向阳的立面上，采集太阳辐射热能的太阳能翅片热板。

太阳能是一种可自由利用、无污染、能量密度不高的持久能源。长期以来人们在探索太阳能热利用方面做了大量的工作并取得了良好的成效。以清华大学研制而成的《全玻璃真空太阳能集热管》，专利号85100142．4等项专利，及德国戴姆勒一奔驰宇航公司与北京市太阳能研究所合资研制的《热管式真空管》为主要元件组装而成的众多品牌的太阳能热水器已成为国内市场的主导产品，深受广大用户欢迎。然而这二类产品有一个共同的特征，即必须在房屋的顶层朝南倾斜安装，而顶层以下的居室户却很难使用。为摆脱上述困境，人们又进行艰苦的探索。其中，《分体式太阳热水器》，专利号972255672．5，采用将热管集热器与水箱分离的方案，将热管集热器按竖向排列并悬挂在南向阳台外侧与水平面保持40～60度倾角，再加装保护防护网。另一种是《阳台用热管式真空管太阳热水器》(详见“太阳能”杂志1999年第2期)，也采用热管集热器与水箱分离的方案，将热管集热器按横向排列悬挂在南向阳台的外侧，要求热管集热器与水平面保持3°左右的倾斜，放热段向上翘35°左右并加装特殊的导热块，以便将与导热块连接的金属管内的水加热。显然，上述二种阳台用的太阳能热水器仍存在结构上的缺陷。前者是加装的防护网并不可靠，网的阴影影响采光效率，楼下的居室户也会反对；后者是3°倾角将严重地影响热管相变传热效率，甚至无法工作，导热块结构复杂、成本高、效率低。导致上述缺陷的根本原因在于：将采光面与热传导元件按共轴结构设计而成的《全玻璃真空太阳能集热管》和《热管式真空管》，仅适合于倾斜安装，而根本不适合垂直状态下采集太阳辐射热能。正因为如此，上述二种以及与其相似的试图将太阳能热水器安装在南向阳台立面上的方案均未获得成功。

本实用新型的目的在于提供一种能克服上述缺陷，采用将采光元件--太阳板倾斜，与传热元件--热管垂直相结合的方案，产生一种完全新型的太阳集热元件。其具体方案是：将太阳板制成翅片，将若干块翅片按照相同的交角、相等的间距套接在热管上，并封装在板框内，放热段裸露于框外，且处于几何中心位置，即构成太阳能翅片热板。当将这种太阳能翅片热板以垂直状态安装在阳台、墙壁或框架类南向阳立面上，并使翅片的向阳面朝南或略偏西南方向定位。此时，由于事先将翅片与热管中心线之间的交角按照使用地所处的纬度相关联的方案设定，所以翅片与太阳入射角接近垂直，能最大限度地吸收太阳辐射热能，再通过翅片与热管之间连接的金属传导热，启动热管，实施相变传热。这种新型的太阳能集热元件不仅具有热容量小、启动快、热效率高、结构简单，经久耐用等优点，更重要的是能以完全垂直的状态安装在任何一种建筑物南向阳的立面上，彻底摆脱了传统的太阳能热水器只能安装在屋顶的局限，极大地扩大了采集太阳辐射热能的使用范围；既无积灰，又能避免冰雹砸碎玻璃板等损失，可构成各种新型的太阳能热利用装置供各类地区使用。