一种太阳能集热芯板及其制造方法

技术领域

本发明涉及太阳能集热技术领域，具体涉及一种太阳能集热芯板及其制造方法。

背景技术

在碳达峰、碳中和的全球背景下，在低温热水和采暖领域，用低碳的太阳能集热技术替代传统能源必然的成为一种发展趋势。

太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。目前低温太阳集热常用的技术路径分别是真空管太阳能集热路线和平板太阳能集热路线。通过对比发现，平板太阳能集热器的制造成本高，主要原因在于板芯导热使用的铜管和铝板；利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动；集热管式太阳能热水器作为一种技术成熟，结构简易的的太阳能热水器，被广泛的使用在许多民用领域，但制造成本较高。

正是由于现有技术制造成本难以降低，使得真空管太阳能集热和平板太阳能集热在用于供暖时缺乏经济性，推广困难；如果能够不使用的铜管和铝板，平板的生产成本将显著下降，平板太阳能集热系统获取单位热量的综合获得成本将小于其他获取热量的方式。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的第一目的在于提供一种太阳能集热芯板，能够显著降低太阳能集热器生产成本，同时还可提高集热效果。

本发明采用的技术方案是：一种太阳能集热芯板，包括喷淋管、循环槽和薄膜组件；所述循环槽具有沿循环槽长度方向布置的槽口；所述喷淋管和循环槽平行间隔布置，所述薄膜组件包括绕过喷淋管和循环槽的不透水薄膜，所述不透水薄膜其中一侧的外表面和内表面分别设有选择性吸收膜层和玻璃纤维网格布；不透水薄膜两侧对应喷淋管和循环槽之间的边缘相互粘结密封使不透水薄膜内形成密闭的流动腔，所述喷淋管外周面上设有间隔布置的出水孔，所述出水孔朝向玻璃纤维网格布布置。

本技术方案中；喷淋管作为水输送通道，并通过喷淋管喷洒在不透水薄膜内表面的玻璃纤维网格布上，在表面张力作用下，水沿玻璃纤维网格布扩散成液膜，同时向下流动，在流动过程中吸收膜层光热转换得到的热量，从而使水温逐渐升高；最终汇入循环槽内，在液位压力作用下能够流动并沿着循环槽输出；完成集热过程。在循环流动过程中，水温能够得到稳定上升，实现高效太阳能集热。本技术方案显著提高设备经济性，在确保集热效果的作用下降低设备生产成本，有利于推广应用。

进一步地，所述喷淋管和循环槽之间设有支撑杆，所述支撑杆两端与喷淋管和循环槽表面固定。

进一步地，所述支撑杆位于喷淋管和循环槽之间对应不透水薄膜的两外侧。

进一步地，所述喷淋管和循环槽两端伸出不透水薄膜外侧形成安装部，所述安装部长度大于50mm。

进一步地，所述支撑杆位于喷淋管和循环槽之间对应不透水薄膜内侧。

进一步地，所述喷淋管一端封闭、另一端设有输入口。

进一步地，所述喷淋管和循环槽两端伸出不透水薄膜外侧形成安装部，所述安装部长度大于50mm。

进一步地，所述喷淋管直径大小与循环槽宽度大小相适应。

进一步地，所述循环槽纵向剖面呈U形布置。

进一步地，所述选择性吸收膜层为蓝膜层、黑铬膜层或其他选择性吸收层。

进一步地，所述选择性吸收膜层为蓝膜层或黑铬膜层。

本发明的另一目的在于提高前述太阳能集热芯板制造方法，能够减少设别生产成本，提高生产效率；具体包括如下制作步骤；

S1.将喷淋管和循环槽平行间隔布置，通过支撑杆将喷淋管和循环槽构成固定结构。

S2.将设置有选择性吸收膜层和玻璃纤维网格布的不透水薄膜绕制在喷淋管和循环槽后，将不透水薄膜两侧边缘密封使不透水薄膜内形成半封闭的流动腔。

上述制作步骤简单合理，能够提高集热芯板的生产制造成本，有利于集热设备推广应用。

本发明的有益效果是：本发明提供的太阳能集热芯板具有用于液体流动的空间，液体经过喷淋管喷洒在不透水薄膜内表面的玻璃纤维网格布上，在表面张力作用下沿玻璃纤维网格布扩散成液膜，同时向下流动，在流动过程中吸收膜层光热转换得到的热量；在液体流动过程中，液体温度能够得到稳定上升，实现高效太阳能集热。本发明能够显著提高太阳能集热设备的经济性，在确保集热效果的作用下降低设备生产成本，有利于推广应用，具有较高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例一提供的太阳能集热芯板结构图。

图2为本发明实施例一提供的太阳能集热芯板的侧视图。

附图标记：喷淋管100、循环槽200、槽口210、不透水薄膜300、选择性吸收膜层310、玻璃纤维网格布320、流动腔330、出水孔110、支撑杆400、输入口120、安装部500。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种太阳能集热芯板，该集热芯板能够显著提高设备经济性，在确保集热效果的作用下降低设备生产成本，有利于推广应用；其主要包括喷淋管100、循环槽200和薄膜组件；循环槽200具有沿循环槽200长度方向布置的槽口210；所述喷淋管100和循环槽200平行间隔布置，薄膜组件包括绕过喷淋管100和循环槽200的不透水薄膜300，所述不透水薄膜300其中一侧的外表面和内表面分别设有选择性吸收膜层310和玻璃纤维网格布320；不透水薄膜300两侧对应喷淋管100和循环槽200之间的边缘相互粘结密封使不透水薄膜300内形成半封闭的流动腔330，所述喷淋管100外周面上设有间隔布置的出水孔110，所述出水孔110朝向玻璃纤维网格布320布置。

如图1和图2所示，通过上述设置；集热芯板的喷淋管100壳作为液体输送通道，通过喷淋管100喷洒在不透水薄膜300内表面的玻璃纤维网格布320上，在表面张力作用下沿玻璃纤维网格布320扩散成液膜，同时沿玻璃纤维网格布320向下流动，在流动过程中吸收膜层光热转换得到的热量，从而使水温逐渐升高；最终汇入循环槽200内，汇集后的液体在液压压力作用下能够流动循环槽200输出，进而完成集热过程；在循环流动过程中，水温能够得到稳定上升，实现高效太阳能集热；本实施例中，不透水薄膜300外表面的选择性透过膜层310能够提高集热效果，有利于提高光热转换效率。

如图1和图2所示，为了提高集热芯板结构的稳定性，本实施例中喷淋管100和循环槽200之间设有支撑杆400，所述支撑杆400两端与喷淋管100和循环槽200表面固定。由于喷淋管100与循环槽200之间具有一定距离，通过设置支撑杆400可提高结构强度和稳定性，避免结构损坏，本实施例中的支撑杆400位于喷淋管100和循环槽200之间对应不透水薄膜300的两外侧。设置不透水薄膜300的半封闭流动腔330外可避免对水循环流动产生影响；此外，支撑杆400可采用金属杆两端采用焊接或螺接的方式进行固定。

如前所述，支撑杆400安装在不透水薄膜300的外侧，为了方便固定，本实施例在喷淋管100和循环槽200两端伸出不透水薄膜300外侧形成安装部500，所述安装部500长度大于50mm。通过安装部500与支撑杆400端部连接，安装部长度大于50mm能够留出足够空间与支撑杆400连接，从而提高安装的便捷性，支撑杆400优先选用金属杆结构。

在某些实施例中，支撑杆400还可布置在喷淋管100和循环槽200之间对应不透水薄膜300内侧；可提高结构安装的紧凑性。

如图1和图2所示，为了实现循环流动，喷淋管100需要将液体喷洒在不透水薄膜300内表面的玻璃纤维网格布320上，本实施例中的喷淋管100一端封闭、另一端设有输入口120。输入口120可连接循环管路，使液体经输入口120从喷淋孔均匀喷洒在玻璃纤维网格布320上。

如图1和图2所示，由于不透水薄膜300绕制在喷淋管100和循环槽200上，本实施例中的喷淋管100直径大小与循环槽200宽度大小相适应；此外，循环槽200纵向剖面呈U形布置。

为了提高光热换热效果，选择性吸收膜层310可选择蓝膜层，黑铬膜层或其他选择性吸收层。

实施例二

本实施例的目的在于提高前述太阳能集热芯板制造方法，能够减少设别生产成本，提高生产效率；具体包括如下制作步骤；

步骤1.将喷淋管100和循环槽200平行间隔布置，通过支撑杆400将喷淋管100和循环槽200构成固定结构；在步骤1中，支撑杆400两端可通过焊接或螺接的方式与喷淋管100和循环两端的安装部500固定连接。

步骤2.将设置有选择性吸收膜层310和玻璃纤维网格布320的不透水薄膜300绕制在喷淋管100和循环槽200后，将不透水薄膜300两侧边缘密封使不透水薄膜300内形成半封闭的流动腔330。

上述制作步骤简单合理，能够提高集热芯板的生产制造成本，有利于集热设备推广应用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。