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一种储能型 太阳能 热 水器集热板

阅读：142发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种储能型太阳能热水器集热板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种储能型太阳能热水器集热板，其中使用了铝蜂窝板，相变材料层等结构，使集热板具有储存大量热量的功能，并且集热板整体结构刚度好，可承受一定的压力，直接作为屋面使用，具有坚固耐用的特点。，下面是一种储能型太阳能热水器集热板专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种储能型太阳能热水器集热板，其特征在于：为多层结构，包括最上方的面板（1），面板（1）下方为铝蜂窝板，铝蜂窝板分为蜂窝上铝皮（2）、蜂窝下铝皮（4），以及上下铝皮中间的铝蜂窝芯（3），铝蜂窝芯（3）中间穿过循环水管（7），嵌入在铝蜂窝芯（3）中间，循环水管进水口（71）和循环水管出水口（72）分别位于集热板的两端，铝蜂窝板下方为相变材料层（5），相变材料层（5）下方为保温隔热层（6）。
2.根据权利要求1所述的储能型太阳能热水器集热板，其特征在于：所述蜂窝下铝皮（4）和相变材料层（5）之间设置电加热丝。
3.根据权利要求1所述的储能型太阳能热水器集热板，其特征在于：所述循环水管（7）为蛇形。
4.根据权利要求1所述的储能型太阳能热水器集热板，其特征在于：所述面板（1）可为瓷砖板、金属板、屋面瓦、玻璃板或太阳能光伏板。
5.根据权利要求1所述的储能型太阳能热水器集热板，其特征在于：所述保温隔热层（6）为泡沫酚醛树脂板、硬质聚氨酯板、阻燃聚苯乙烯泡沫板或岩棉板。

说明书全文

一种储能型太阳能 热 水器集热板

技术领域

[0001] 本实用新型涉及太阳能装置领域，特别涉及到一种储能型太阳能热水器集热板。

背景技术

[0002] 太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。热水器其中的集热器部分是热水器的核心部分，由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，能够将太阳的辐射能转换为热能，吸收太阳辐射并将产生的热能传递到水箱中的水。集热器可灵活安装在屋顶、天窗、阳台或墙壁上。

[0003] 太阳能热水器中的平板式结构：由吸热板、盖板、保温层、外壳等几部分组成，属于金属管板式结构，可将吸热板的热量直接或间接加热循环水管，具有制造成本低，集热面积大，热效率高、免维护，性价比高等诸多优点。平板太阳能热水器的循环水管有蛇管式、扁盒式等多种形式。

[0004] 传统的集热板为例，盖板常用玻璃制造，玻璃盖板与吸热板之间有一层空间隔层，玻璃盖板将热空气隔绝在盖板和吸热板之间，加强吸热效果，阳光穿过玻璃照射在吸热板上，再由吸热板将热量传导到吸热板下层的循环水管，以及循环水管层的架空空气层中，通过加热空气间接加热循环水管，循环水管下层设置隔热保温层。但现有的平板式集热板有如下几个缺陷：

[0005] 1、储热能力有限，集热板每天白天吸收太阳能的热量储存在水箱中的热水中，而水箱中的水量有限，无法满足大量使用热水的需求，如要增加储热能力，势必需要增大水箱的容积，而水箱的容积又受到房屋屋面的面积、承重等限制。

[0006] 2、现有的平板式集热板结构较为脆弱，因存在盖板与吸热板之间的架空结构，以及循环水管层的架空层结构，多层空腔的存在，使整个平板式集热板就如蛋壳一般，因此集热板的上方是无法承受重物的压力，只能单独设置在屋面的上方，且遇到冰雹或者其他中午的冲击，很容易导致集热板的损坏。

[0007] 我们通过专利和文献检索，也发现了一些现有关于蜂窝结构的太阳能热水器集热板相关资料，例如：

[0008] 1、蜂窝式太阳能集热板，申请号：CN201510098362.3；申请人：刘君才；摘要：一种蜂窝式太阳能集热板，即箱式太阳灶及真空太阳能热管式热水器的吸热涂层可直接换用市售的柔软活性炭蜂窝板，而平板式太阳能热水器的太阳能吸热板，太阳能热发电高塔顶部的高温集热器，以及余热锅炉的超导热管的吸热端，用含吸热涂层的刚性蜂窝板即可，由于蜂窝式吸热板的受光面积大，反光率低，不用太阳光自动跟踪装置，故结构简单，光/热转换效率高，还可用于激光动力飞行器。

[0009] 2、一种具有蜂窝结构的集热板；申请号：CN201621224823.3；申请人：宁波长发电器科技有限公司；摘要：一种具有蜂窝结构的集热板，由双层薄板叠合固定在一起形成，所述双层薄板之间形成流道，所述流道包括流进通道、流出通道和蜂窝结构通道，所述蜂窝结构通道由若干六边形孔状结构通道组成，任意两相邻正六边形孔状结构通道相互连通，所述流进通道连通所述蜂窝结构通道一端的正六边形孔状结构通道，所述流出通道连通所述蜂窝结构通道另一端的正六边形孔状结构通道。本实用新型流道结构设置合理，有效解决了吹胀制造过程中受压不均匀使流道凹凸不平的问题。

[0010] 从以上公开文献中看出，现有的太阳能集热板使用的蜂窝结构，如参考文件1是使用在吸热板上，用于增大吸热面积，增加吸热效率；参考文件2是将水流道设置成蜂窝状，以解决了吹胀制造过程中受压不均匀使流道凹凸不平的问题。发明内容

[0011] 本实用新型提供一种储能型太阳能热水器集热板，其中使用了铝蜂窝板，相变材料层等结构，使集热板具有储存大量热量的功能，并且集热板整体结构刚度好，可承受一定的压力，直接作为屋面使用，具有坚固耐用的特点。

[0012] 本实用新型通过以下技术方案实现：

[0013] 一种储能型太阳能热水器集热板，为多层结构，包括最上方的面板，面板下方为铝蜂窝板，铝蜂窝板分为蜂窝上铝皮、蜂窝下铝皮，以及上下铝皮中间的铝蜂窝芯，铝蜂窝芯中间穿过循环水管，嵌入在铝蜂窝芯中间，循环水管进水口和循环水管出水口分别位于集热板的两端，铝蜂窝板下方为相变材料层，相变材料层下方为保温隔热层。

[0014] 多层结构之间不存在空腔层，因此具有较高的刚性和强度，特别是铝蜂窝板的存在，在大幅增强刚度的同时，整体重量并没有发生较大的增加。使得将热水器集热板直接作为屋顶的屋面板成为可能，集热板可安装于独栋别墅或者轻钢房屋等屋面，既能遮风挡雨，又能利用太阳能给室内提供热水，较单独安装于房顶的传统太阳能集热板，减少突兀和不美观的感觉。

[0015] 因铝蜂窝板具有导热能力强的特点，照射在面板上的热量可以很快传导到铝蜂窝板的上铝皮上，再通过铝蜂窝芯直接传导到循环水管上，铝蜂窝芯的空腔空气被间接加热，铝蜂窝板的下铝皮也将热量快速传导到相变材料层中进行储存。

[0016] 设置的相变材料层，成分为石蜡、膨胀石墨、铝铜混合粉末混合后，表面包裹柔性或硬质PVC外壳构成，相变材料可以储存大量的热量，较水的储热能力可提高50倍，因此可以避免制造大体积大容量的水箱，在循环水温度降低时，通过相变材料层给循环水管持续进行加热，使热水可源源不断的进入室内供住户使用，起到储能的效果。

[0017] 所述蜂窝下铝皮和相变材料层之间设置电加热丝，在寒冷的北方冬季，为防止循环水在循环水管中冻结，电加热丝在通电之后对水管进行加热，避免水管被冰涨爆的事故发生。

[0018] 所述循环水管为蛇形，在铝蜂窝芯层盘旋吸热；或是将循环水管做成多支流并联管路形状。

[0019] 所述面板可为瓷砖板、金属板、屋面瓦、玻璃板或太阳能光伏板，可直接使用屋面材料作为面板；或是将屋面材料表面涂上吸热涂层，吸热能力得到大幅增强；如果将面板使用太阳能光伏面板并通以控制器和蓄电池，则可在加热热水的同时，进行太阳能光伏发电，由于循环水管的存在，太阳能光伏面板得到较好的降温作用，较单独的太阳能光伏面板更具有良好的光伏发电效应。

[0020] 所述保温隔热层为泡沫酚醛树脂板、硬质聚氨酯板、阻燃聚苯乙烯泡沫板或岩棉板，各种类型的隔热保温板型材料均可作为保温隔热层使用，将热量隔绝在屋面上层，增强实现屋外热水，屋内凉爽的效果。

[0021] 本实用新型有益效果是：

[0022] 1、本实用新型通过增设集热板相变材料层，实现具有储存大量热量的功能，由于相变材料的大量储热的特性，使热水器的水箱容积和体积可以大大减小，减轻了房屋顶部重量压力，使屋顶美观简洁。

[0023] 2、本实用新型集热板的多层结构刚度高，强度高，且重量得到有效控制，根据实际情况更换不同的面板材料，可作为屋面直接使用，使屋面与集热板合为一体，美观简洁。

[0024] 3、本实用新型集热板吸热能力强，传热效果好，经过发明人实际检验，在阳光充足的日间，普通的屋面瓦作为面层，在照射3个小时后，面层温度可达到70℃以上，所加热的热水可达43.5℃，证明本实用新型集热板具有良好的技术效果。附图说明

[0025] 图1为本实用新型集热板的结构示意图；

[0026] 图中标号说明：

[0027] 1、面板；2、蜂窝上铝皮；3、铝蜂窝芯；4、蜂窝下铝皮；5、相变材料层；6、保温隔热层；7、循环水管；71、循环水管进水口；72、循环水管出水口。具体实施例

[0028] 实施例1

[0029] 一种储能型太阳能热水器集热板，为多层结构，包括最上方的瓷砖面板1，面板1下方为铝蜂窝板，铝蜂窝板分为蜂窝上铝皮2、蜂窝下铝皮4，以及上下铝皮中间的铝蜂窝芯3，铝蜂窝芯3中间穿过蛇形循环水管7，嵌入在铝蜂窝芯3中间，循环水管进水口71和循环水管出水口72分别位于集热板的两端，铝蜂窝板下方为相变材料层5，相变材料层5下方为泡沫酚醛树脂板保温隔热层6；

[0030] 所述蜂窝下铝皮4和相变材料层5之间设置电加热丝。

[0031] 实施例2

[0032] 一种储能型太阳能热水器集热板，为多层结构，包括最上方的涂有黑板漆吸热涂层的铝板面板1，面板1下方为铝蜂窝板，铝蜂窝板分为蜂窝上铝皮2、蜂窝下铝皮4，以及上下铝皮中间的铝蜂窝芯3，铝蜂窝芯3中间穿过多支流并联管路形状的循环水管7，嵌入在铝蜂窝芯3中间，循环水管进水口71和循环水管出水口72分别位于集热板的两端，铝蜂窝板下方为相变材料层5，相变材料层5下方为硬质聚氨酯板保温隔热层6。

[0033] 实施例3

[0034] 一种储能型太阳能热水器集热板，为多层结构，包括最上方的太阳能光伏发电面板1，面板连接控制器和蓄电池，可给屋内用电器供电，面板1下方为铝蜂窝板，铝蜂窝板分为蜂窝上铝皮2、蜂窝下铝皮4，以及上下铝皮中间的铝蜂窝芯3，铝蜂窝芯3中间穿过多支流并联管路形状的循环水管7，嵌入在铝蜂窝芯3中间，循环水管进水口71和循环水管出水口72分别位于集热板的两端，铝蜂窝板下方为相变材料层5，相变材料层5下方为阻燃聚苯乙烯泡沫板6。

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