一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器

本发明属于太阳能光热利用，具体涉及一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器。

背景技术：

1、建筑能耗站社会总能耗的22％，竭力减少建筑碳排放是重要举措。利用太阳能为建筑供热水、采暖具有巨大发展潜力，太阳能利用不但受到当地的太阳能资源状况约束，同时太阳能光热技术的发展水平亦是制约条件。

2、太阳能光热利用技术多采用太阳能集热器进行收集转化，为了方便太阳能建筑一体化应用，目前大多太阳能集热器集热面积多处于1m2-2m2，多个集热器的串并联会产生间隔降低有效集热面积、多个接口引发泄露与额外热损，因此，具有连接管件少，焊接少，超厚保温，边缘热损失小等优点的大尺寸平板集热器(有效面积>10m2)可以有效解决了以上问题。

3、为了完成上述工作，现有技术中提出了多种解决方案，例如，大尺寸太阳能平板集热器(cn201420590489.8)与一种新型的大尺寸pvt集热器(cn201910282199.4)利用铜管与吸热板焊接组成大尺寸吸热板芯，减少边框面积与热损；一种整体涂层高效板式太阳能集热器(201821102111.3)利用微通道扁管作为集热/输热通道，减少焊接带来的热阻，然而，以上设计皆忽略了大尺寸流道并联引发的阻力不平衡和分液不均，从而导致光热效率不高的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，以解决现有技术中，忽略了大尺寸流道并联引发的阻力不平衡和分液不均，从而导致光热效率不高的问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，包括：

4、集热器本体；

5、微通道扁管，所述微通道扁管为若干个，若干个所述微通道扁管沿集热器本体的长度方向等距间隔设在集热器本体内；

6、上集管和下集管，所述上集管和下集管分别和微通道扁管的两端连通；

7、调节组件，所述调节组件设在集热器本体内，用以调节每个微通道扁管的横截面的面积。

8、该技术方案中，需要说明的是，上集管和下集管为现有技术，其作用就是提供一个总的通道，在此不做过多说明，上集管和下集管壁面设有同尺寸且等间距的焊接孔，用以与微通道扁管连通，微通道扁管上下两端分别与下集管、上集管的焊接孔连通并焊接固定；本方案中，调节组件可以调节每个微通道扁管的横截面的面积，进而使得流经微通道扁管的液体的流阻可以进行调节，使得太阳能集热器的整体流阻调节和性能提升，所以本发明达到了结构优化，提高光热效率的技术效果。

9、优选的，每个所述微通道扁管包括若干微流道孔，所述调节组件包括封闭块，所述封闭块用以封闭微流道孔。

10、该技术方案中，需要说明的是，微通道扁管为扁状结构，其具有若干分隔的通道，即具有若干微流道孔，微流道孔数量与孔尺寸有差异，本方案中，利用封闭块来调节微通道扁管变微流道孔数量、尺寸、孔位置实现微观阻力调控，最终完成大尺寸太阳能集热器的整体流阻调节和性能提升。

11、优选的，所述微通道扁管两翼分别设有翅片，且所述微通道扁管和翅片表面具有吸热涂层。

12、该技术方案中，需要说明的是，翅片是通常在需要进行热传递的换热装置表面通过增加导热性较强的金属片，增大换热装置的换热表面积。

13、优选的，若干微通道扁管等距间隔设置。

14、优选的，相邻两个所述微通道扁管之间的间距为45-50mm。

15、优选的，相邻两个所述翅片的边缘处相互叠压，且叠压宽度为3-5mm。

16、优选的，所述集热器本体包括底板，所述底板的四周设有边框，所述边框的顶部设有透明玻璃盖板。

17、优选的，所述透明玻璃盖板与微通道扁管之间具有空气隔热层。

18、优选的，所述微通道扁管与边框和底板之间填充有保温材料。

19、优选的，所述集热器本体的面积范围为10m2-20m2、宽度为2m、长度为5-10m、厚度为140mm，所述空气层厚度为30mm，所述保温材料厚度为80mm。

20、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

21、1.本发明中，调节组件可以调节每个微通道扁管的横截面的面积，进而使得流经微通道扁管的液体的流阻可以进行调节，使得太阳能集热器的整体流阻调节和性能提升；

22、2.本发明中，利用封闭块来调节微通道扁管变微流道孔数量、尺寸、孔位置实现微观阻力调控，最终完成大尺寸太阳能集热器的整体流阻调节和性能提升。

技术特征：

1.一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，每个所述微通道扁管(32)包括若干微流道孔(33)，所述调节组件包括封闭块(34)，所述封闭块(34)用以封闭微流道孔(33)。

3.根据权利要求1所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，所述微通道扁管(32)两翼分别设有翅片(31)，且所述微通道扁管(32)和翅片(31)表面具有吸热涂层。

4.根据权利要求3所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，若干所述微通道扁管(32)等距间隔设置。

5.根据权利要求4所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，相邻两个所述微通道扁管(32)之间的间距为45-50mm。

6.根据权利要求4所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，相邻两个所述翅片(31)的边缘处相互叠压，且叠压宽度为3-5mm。

7.根据权利要求1所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，所述集热器本体包括底板(6)，所述底板(6)的四周设有边框(5)，所述边框(5)的顶部设有透明玻璃盖板(1)。

8.根据权利要求7所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，所述透明玻璃盖板(1)与微通道扁管(32)之间具有空气隔热层(2)。

9.根据权利要求8所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，所述微通道扁管(32)与边框(5)和底板(6)之间填充有保温材料(4)。

10.根据权利要求9所述的一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，其特征在于，所述集热器本体的面积范围为10m2-20m2、宽度为2m、长度为5-10m、厚度为140mm，所述空气层厚度为30mm，所述保温材料(4)厚度为80mm。

技术总结
本发明提出一种流阻可调节的大尺寸太阳能集热器，属于太阳能光热利用技术领域，以解决现有技术中，忽略了大尺寸流道并联引发的阻力不平衡和分液不均，从而导致光热效率不高的问题；包括：集热器本体、微通道扁管、上集管和下集管以及调节组件，所述微通道扁管为若干个，若干个所述微通道扁管沿集热器本体的长度方向等距间隔设在集热器本体内；所述上集管和下集管分别和微通道扁管的两端连通；所述调节组件设在集热器本体内，用以调节每个微通道扁管的横截面的面积。本发明中，调节组件可以调节每个微通道扁管的横截面的面积，进而使得流经微通道扁管的液体的流阻可以进行调节，使得太阳能集热器的整体流阻调节和性能提升。

技术研发人员：周锦志,沈奥,袁艳平,季文慧
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2025/2/27