[发明专利]太阳能平板型集热器及其集热板

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热器，更具体地说，涉及一种太阳能平板型集热器及其集热板。

背景技术

太阳能集热器是将吸收的太阳辐射转换为热能并传递给热介质的装置。常见的太阳能集热器有太阳能平板型集热器、太阳能真空管型集热器和太阳能聚光型集热器。其中，太阳能平板型集热器是太阳能集热器中一种最基本的类型，除了具有结构简单、运行可靠、成本适宜等特点外，还具有承压能力强、吸热面积大等特点，是太阳能与建筑结合最佳的太阳能集热器。

太阳能平板型集热器主要包括吸热板、隔热层和外壳，其中，隔热层和吸热板从里向外设置在外壳上。太阳能平板型集热器工作时，吸热板吸收辐射在其上的太阳辐射并将其转化成热能，位于吸热板内的传热介质吸收上述热能并作为有用能进行存储；与此同时，温度升高后的吸热板不可避免的要通过传导、对流和辐射等方式向四周散热，降低了太阳能平板型集热器的集热/转换效率。

为了提高太阳能平板型集热器的集热效率，申请号为JP2675385的日本专利公开了一种换气用空气的预热装置，如图1和图2所示，该换气用空气的预热装置包括波形集热板12、空气集合箱罩15、风机箱16、风机17和电动挡板18，其中，换气用波形集热板12被黑色涂层类热吸收材料所覆盖，其波形和外形均为垂直方向的，固定在南面墙11上并形成复数组13和通道14；四角形断面的空气集合箱罩15设置在波形集热板12的上端；风机箱16与空气集合箱罩15中的电动挡板18相连接，其内部设置有风机17；电动挡板18用于混合来自于室内的空气和来自于空气集合箱罩15内的被加热空气。上述换气用空气预热装置工作时，外气沿上述波形集热板12向上流动，空气被来自波形集热板12的太阳能及来自向南墙面11的室内放射热加热，被加热的空气在波形集热板12的上端空气集合箱罩15取出，经空气管送入室内。上述换气用空气的预热装置通过将集热板设置成波形集热板12可以增加该装置的吸热面积，从而提高该装置的集热效率。但是由于波形集热板12的外形与建筑的协调性较差，空气的流入及流出方向受到限制，空气与波形集热板12的接触效率比较低，而且上述换气用空气的预热装置中无隔热保温部件的设置，其隔热保温效果不好。因此，虽然其集热效率有所提高，但是由于空气流动过程中热量损失较为严重且保温效果不好其热交换效率并没有显著提高。

为了解决上述问题，申请号为ZL200720123339.0的中国专利公开了一种空气式太阳能集热换气系统，包括太阳光辐射受光板21与背光板材吸热板22，在太阳光辐射受光侧与背光侧的板材间，形成厚度约15mm以下，长度为数cm至数m左右，断面内部流速5m/s以下的极薄通气层23，该通气层23的一端为空气吸入口24，另一端为空气吹出口25，各端口(吸入口24、吹出口25)面向太阳光受光侧及背光侧形成的板状体20作为空气式集热部材数片在太阳光辐射受光面全部排列安装，并且为均匀吸入空气而调整通气阻力，空气吹出口25面向由板状体20的太阳光辐射受光侧与背光侧形成的集合通气层23，同时形成各板状体20的前述空气吸入口24连通的送风用连续空间，从送风用连续空间将空气吸入极薄通气层23，空气通过极薄通气层23时接收辐射和对流或者传导的热交换，空气被吹出至集合通气层23。上述空气式太阳能集热换气系统中集热部材以板状体20为单元，该板状体20通过极薄通气层23吸取热量，以求集热/热交换效率的提高。即，由于通气层23变薄，断面内部流速5m/s以下，太阳能辐射受光板材与流过通气层的接触效率提高，热交换性能得以提高。由于集热部材虽为平板式，其条状的集热换热部材使空气的流入及流向受到制约，其内部结构复杂，不便于大规模生产、灵活设计和使用。

综上所述，如何研究出一种热交换效率高，且结构简单的太阳能平板型集热器及其集热板，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种太阳能平板型集热板，以实现提高太阳能平板型集热器的热交换效率，简化其结构的目的；另一方面提供一种具有上述太阳能平板型集热板的集热器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种太阳能平板型集热板，包括外框、底板和吸热板，三者形成吸热腔，所述吸热板通过所述底板设置在所述外框上，所述外框上设置有与所述吸热腔相连通的吸入口，所述吸热腔内设置有与所述吸热板和所述底板相抵定位的金属夹芯，所述金属夹芯上设置有多个吸热孔，相邻的所述吸热孔通过设置在其孔壁上的通风口相连通。

优选的，在上述太阳能平板型集热板中，所述吸热孔的孔形为正六边形。