專利名稱：一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種有效利用太陽能產生和儲存、運輸熱量的集熱裝置，特別涉及一種新型的含滲透式吸熱板的，波浪式結構的太陽能空氣集熱器，該發明為以空氣為傳熱媒介，并且集被動太陽能生熱和自主電加熱集于一體的太陽能空氣集熱器。
背景技術：
在不可再生資源日漸枯竭的今天，能源領域的發掘和應用猶如戰場，如何利用好已開發的不可再生資源是我們比較關心的一個話題，但一些走在能源開發回收前沿的前輩們早就開始把目光轉向新型能源開發與應用，而太陽能憑借價格低廉、應用廣泛、儲量豐富等特點倍受青睞。太陽能能源是來自地球外部天體的能源(主要是太陽能)人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。它們實質上是由古代生物固定下來的太陽能。此外，水能、風能、波浪能、海流能等也都是由太陽能轉換來的。目前，除了太陽能發電以外，太陽能在建筑供暖中應用最為普遍，技術和產品主要有被動太陽房技術和太陽能熱水器等等，被動太陽能房構造簡單、價格低廉，但建筑的陰面無法實現采暖，尤其對于大進深建筑如教室、寫字樓、會議室和商場尤為如此，解決這一難題的方法大多采用太陽能集中供暖系統，集熱器以水為工質的真空管、熱管式真空管和平板集熱器為主，普遍存在抗凍性能差、防水垢和管路防銹蝕難度大等特點，且真空管一旦破裂將導致大量熱水損失，系統操作要求高、維護難度大， 可靠性低。而平板式集熱器一般與太陽接觸面積不夠大，導致集熱不充分，效果不好，同時熱損過大。無論哪種結構形式，都存在以下三方面的缺點第一，集熱器散熱面積大、升溫路徑短，造成集熱器出口溫度偏低；第二，集熱器內的熱空氣是自然流動的，循環速度較慢，不具備出口溫度調節功能；第三，集熱器也不具備儲熱功能，不能在夜間或不利天氣條件下工作。上述問題，激發了環保工作者的不斷探索，尋找新的應用方法，研制新型集熱器揚長避短，在條件允許下，盡量使產品功能最大化，同時成本最低，以達到最大的科學、經濟效
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發明內容
所要解決的技術問題
本發明為克服上述現有技術存在的不足，提供一種熱量損失更小、一次循環升溫更大、 集熱效率更高、保溫效果更好，含滲透式吸熱板的，波浪式結構的，以空氣為傳熱媒介，并且集被動太陽能生熱和自主電加熱集于一體的太陽能空氣集熱器。技術方案
為了實現上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現。一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置包括外殼1、壓邊型材2、內芯15等。外殼1材料為鋁合金，上面
4可自由打孔，方便與各類基礎連接；外殼1上在與內芯對應的地方設有進風口 3和出風口 4以及電加熱穿線孔14。壓邊型材材料2為鋁合金，需用螺絲與外殼1連接后用密封膠密封。內芯包括蓋板13、保溫層9、吸熱加熱系統、不銹鋼支架8等。蓋板13材料為亞克力透明蜂窩板，三層中空，其作用是將吸熱加熱系統封裝在保溫層內，保溫層由鋁箔板16、石棉網17、保溫板18，外層塑料板19等構成。其特征在于從內而外依次為鋁箔板16、石棉網 17、保溫板18、石棉17網、外層塑料板19 ；石棉網17材料為巖棉或礦渣棉，保溫板18材料為硬質聚氨酯；在鋁箔板16和石棉網17中間放置一層電熱毯10，用與自主電加熱，方便在夜間或不利天氣條件下參與工作。在保溫層9上設有進風口 3和出風口 4以及電加熱穿線孔14。所述的吸熱加熱系統由吸熱板5、吸熱網6和電熱毯10等構成。其特征在于 吸熱板的材料為紫銅板，同時全部表面鍍高選擇性鈦涂層，其涂層材料選用為MCrOxNY或 TiOYNx。吸熱板表面按照一定尺寸和規律沖成百葉孔11，所沖孔的方向在長度方向上與進氣出氣的方向垂直；在沖孔完畢以后吸熱板將被折彎成90°直角波浪狀，吸熱網6材料為紫銅，同時全表面鍍選擇性鈦涂層，其涂層材料選用為NiCrOxNY或TiOYNx。吸熱網6覆蓋在吸熱板5上，整體吸熱加熱裝置通過不銹鋼螺絲7固定在不銹鋼支架上8，吸熱板5四周與保溫層9密封，不銹鋼支架8與保溫層9固定，且保證吸熱板上帶有波浪式結構的方向與進氣出氣方向垂直，同時吸熱板所沖百葉孔突出的口方向向下，使得氣流在腔體內做爬坡運動。波浪式吸熱板5將內芯15的腔體分為兩部分，上部分是由蓋板13與吸熱網6所夾空間，該空間上部密封，下部僅由吸熱板上所沖孔與下半部分空間聯通；吸熱板5下凹處所在平面將上下空間分割成1 :1的比例。同時進風口 3開在下半部分，出風口 4開在上半部分。出風口 4處設有風機12，用于吸風，方便帶動腔體內空氣流通。有益效果
本發明的吸熱板采用新型滲透式波浪式結構，一方面可以增加集熱面積，使進入集熱器的空氣產生擾動，促進空氣和吸熱板之間的熱交換，另一方面，波浪式吸熱板沿厚度方向將集熱腔分隔為兩個密閉加熱通道，延長了加熱路徑，同時覆蓋在吸熱板上的吸熱網結構， 將熱交換效率放大，提高加熱效率。本發明的保溫系統其內部依次安裝有4種吸熱、保溫材料，控制吸熱、放熱，同時在保溫材料的夾層里安裝有電加熱系統，整體來說，一方面可以控制波浪式吸熱板的最高溫度，板溫不會升溫過高，縮小集熱器內部與外部環境的溫差，從而減小熱量損失。另一方面，儲熱材料可在夜間或不利天氣條件下釋放儲熱，延長了集熱器的使用時間。同時將太陽能利用的更加充分。


圖1為整體壓邊示意圖。圖2為內芯的正面剖視圖。圖3為內芯的左視圖。圖4為內芯的右視圖。圖5為保溫層示意圖。圖6為滲透式波浪式吸熱板俯視圖。
圖7外吸熱網俯視圖。1為外殼、2為壓邊型材、3為進風口、4為出風口、5為滲透式波浪式吸熱板、6為吸熱網、7為不銹鋼螺絲、8為吸熱板支架、9為保溫層、10為電熱毯、11為百葉孔、12為風機、 13為蓋板、14為穿線孔、15為內芯、16為鋁箔板、17為石棉網、18為保溫板、19為外層塑料板。
具體實施例方式如圖1，本發明由外殼1、壓邊型材2以及內芯15構成
本發明的外殼1由鋁合金材料構成，兼起支撐作用。壓邊型材2由鋁合金材料構成，壓邊型材2與內芯15以及外殼1通過螺絲相互固定。如圖2、3、4、5、6，內芯由蓋板13、保溫層9、滲透式波浪式吸熱板5、吸熱網6、不銹鋼螺絲7、不銹鋼支架8、電熱毯10構成。蓋板13材料為亞克力透明蜂窩板，三層中空，在有效透光的前提下，利用空氣與外界隔熱，蓋板13與保溫層9以及外殼1 一起構成了密封的集熱腔體，蓋板13的下部即為滲透式波浪式吸熱板5。保溫層9除內芯15頂部沒有以外，分布于整個腔體內，除進出風口 4和電加熱穿線孔14外與外界隔離。保溫層9從內而外依次為鋁箔板16、石棉網17、保溫板18、石棉網17、外層塑料板 19，除外層塑料板19與外殼連1接外，其余均填充后用密封膠密封為一體。滲透式波浪式吸熱板5的材料為紫銅板，同時全部表面鍍高選擇性鈦涂層，其涂層材料選用為NiCrOxNY或TiOYNx。吸熱板表面按照一定尺寸和規律沖成百葉孔11，所沖孔的方向在長度方向上與進氣出氣的方向垂直；在沖孔完畢以后吸熱板將被折彎成90°直角波浪狀，吸熱網6材料為紫銅，同時全表面鍍選擇性鈦涂層，其涂層材料選用為MCrOxNY 或TiOYNx。吸熱網6覆蓋在吸熱板5上整體通過不銹鋼螺釘7與吸熱板支架8固定，吸熱板5四周與保溫層密封，支架8與保溫層9固定。保溫層9的鋁箔板和石棉網中間放置一層電熱毯10，電線等從穿線孔14穿出。由波浪式吸熱板5以下凹的表面為基準將內芯(15)的腔體分為1 :1的2個部分， 而3個進風口 3均勻分布在下半部分保溫層9的右側，1個出風口 4居中分布于上半部分保溫層9的左側。在出風口 4處放置有風機12，其電源由太陽能電池板提供。主要用于加速集熱器內熱空氣的流動，調節出口空氣溫度，并將熱空氣輸送到所需場所。空氣在本發明中的運行過程如下冷空氣由進風口 3進入下半腔體，通過下半腔體的原始溫度將空氣預熱，受熱后的空氣，向上集中與波浪式吸熱板5進行第一次加熱，同時直接接受陽光加熱，這個過程里空氣可以分別由波浪式吸熱板5上的百葉孔或者吸熱網 6這兩個途徑進入上半腔體加熱，由于冷熱交替以及波浪式吸熱板5的特殊結構，空氣將會沿著波浪式表面上下游走形成氣流，如此往復，加熱后的空氣最后進入出風口 4，被風機12 吸入后輸送至需要熱空氣的地方。在此過程中如果加熱效果受天氣條件影響的可以打開電熱毯10輔助加熱。本發明可以根據實際情況開啟關閉電加熱，也可根據實際需要調節出口處的溫度，可以適用于不同情況的太陽能采暖、太陽能干燥及其它需要用太陽能熱空氣的地方。
權利要求
1.一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置包括外殼(1)、壓邊型材(2)、 內芯(15)，其特征在于外殼(1)材料為鋁合金，可任意打孔，外殼(1)上在與內芯對應的地方設有進風口(3)和出風口(4)以及電加熱穿線孔(14)，壓邊型材材料(2)為鋁合金，需用螺絲與外殼(1)連接后用密封膠密封，壓邊型材(2)和外殼(1)將內芯(15)包裹起來，內含吸熱加熱系統。
2.根據權利要求1所述的一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置，其特征在于所述的內芯(15)包括蓋板(13)、保溫層(9)、吸熱加熱系統、不銹鋼支架(8)，蓋板 (13)材料為亞克力透明蜂窩板，三層中空，其作用是將吸熱加熱系統封裝在保溫層內，蓋板 (13)上有內芯(15)與外殼(1)及壓邊型材(2)連接處。
3.根據權利要求2所述的一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置，其特征在于保溫層(9)由鋁箔板(16)、石棉網(17)、保溫板(18)，外層塑料板(19)構成，從內而外依次為鋁箔板(16)、石棉網(17)、保溫板(18)、石棉網(17)、外層塑料板(19)，除外層塑料板(19)與外殼(1)連接外，其余均填充后用密封膠密封為一體，石棉網(17)材料為巖棉或礦渣棉，保溫板(18 )材料為硬質聚氨酯；在保溫層(9 )上設有進風口( 3 )和出風口( 4 ) 以及電加熱穿線孔(14)，保溫層(9)除內芯(15)頂部沒有以外，分布于整個腔體內，除進出風口(4)和電加熱穿線孔(14)外與外界隔離。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置，其特征在于吸熱加熱系統包括由吸熱板(5 )、吸熱網(6 )和電熱毯(10 )，一層電熱毯 (10)放置在鋁箔板(16)和石棉網(17)中間，用與自主電加熱，方便在夜間或不利天氣條件下參與工作。
5.根據權利要求4所述的一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置，其特征在于吸熱板(5)的材料為紫銅板，同時全部表面鍍高選擇性鈦涂層，其涂層材料選用為 NiCrOxNy 或 TiOyNx。
6.根據權利要求4所述的一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置，其特征在于吸熱板(5)表面按照一定尺寸和規律沖成百葉孔(11)，所沖孔的方向在長度方向上與進氣出氣的方向垂直；在沖孔完畢以后吸熱板將被折彎成90°波浪狀，吸熱板上面覆蓋一種吸熱網(6)，吸熱網(6)材料為紫銅，同時全表面鍍選擇性鈦涂層，其涂層材料選用為 NiCrOxNY 或 TiOyNx。
7.根據權利要求5或6所述的一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置， 其特征在于整體吸熱加熱裝置通過不銹鋼螺絲(7)固定在不銹鋼支架(8)上，吸熱板(5) 四周與保溫層(9)密封，不銹鋼支架(8)與保溫層(9)固定，且保證吸熱板上帶有波浪式結構的方向與進氣出氣方向垂直，同時吸熱板(5)所沖百葉孔(11)突出的口方向向下，使得氣流在腔體內做爬坡運動。
8.根據權利要求5或6所述的一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置， 其特征在于波浪式吸熱板(5)和吸熱網(6)將內芯(15)的腔體分為兩部分，上部分是由蓋板(13)與吸熱網(6)所夾空間，該空間上部密封，下部僅由吸熱板上所沖孔與下半部分空間聯通；同時進風口( 開在下半部分，出氣口(4)開在上半部分，出風口(4)處設有風機 (12)，用于吸風，方便帶動腔體內空氣流通。
9.根據權利要求8所述的一種新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置，其特征在于吸熱板(5)下凹處所在平面將內芯(15)的腔體空間分割成1:1比例。
全文摘要
本發明涉及一種高效新型滲透式波浪式結構的太陽能空氣集熱器裝置，包括外殼、壓邊型材、內芯等；內芯包括蓋板、多層高效保溫層、滲透式波浪式吸熱板和吸熱熱管以及不銹鋼支架。其吸熱板采用滲透式波浪式結構，一方面可以增加集熱面積，使進入集熱器的空氣產生擾動，促進空氣和吸熱板之間的熱交換，另一方面，波浪式吸熱板沿厚度方向將集熱腔分隔為兩個密閉加熱通道，延長了加熱路徑，同時覆蓋在吸熱板上的吸熱網結構，將熱交換效率放大，提高加熱效率。保溫層從內而外依次為鋁箔板、石棉網、保溫板、石棉網、外層塑料板；石棉網材料為巖棉或礦渣棉，保溫板材料為硬質聚氨酯；在鋁箔板和石棉網中間放置一層電熱毯，用與自主電加熱，方便在夜間或不利天氣條件下參與工作。
文檔編號F24J2/00GK102410638SQ20111036137
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者林忠偉, 趙黎東, 陳松 申請人:江蘇同盛環保技術有限公司, 趙黎東, 陳松