集成式平板集熱發電設備的制作方法

本發明涉及集熱器領域，具體涉及一種集成式平板集熱發電設備。

背景技術：

平板太陽能集熱器是一種熱交換加熱水的產品，其吸熱元件為金屬吸熱板(一般銅或鋁)吸熱板表面為太陽選擇性吸收涂層；吸熱板中間為介質流道，集熱器一般具有幾塊吸熱板、上下集熱管、流道、金屬外框和背部保溫材料，上面為高透光率的玻璃，使得陽光直接照射在吸熱板上，吸熱板能夠將熱量傳遞至流道內的水中進行熱交換。

但是現有集熱器產品總體功能單一，并且在沒有陽光或者陽光較弱的情況下，集熱器就無法正常使用，具有較大的環境使用限制，無法保障居民的熱水供應。

并且如今的太陽能集熱器一般只能設置在平地或者屋面上，具有較大的場地安裝限制，不利于現有高層建筑使用。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種集成式平板集熱發電設備，本發明在產生熱水的同時還能夠產生電能，保障居民熱水供應，安裝場地范圍廣。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種集成式平板集熱發電設備，包括支撐框體，所述支撐框體的正面與背面上分別設置有前通明蓋板和后通明蓋板，所述支撐框體、通明蓋板和后通明蓋板配合形成集熱容腔，所述集熱容腔內設置有集熱流道，所述集熱流道表面設置有吸熱涂層，所述集熱流道上設置有管道間隙，所述集熱流道與后通明蓋板之間設置有冷卻流道，所述管道間隙內部設置有若干太陽能發電板，所述冷卻流道與太陽能發電板背面連接，所述冷卻流道的出水口與集熱流道的進水口連接，所述冷卻流道的進水口以及集熱流道的出水口均穿過支撐框體設置在外部。

進一步的，所述集熱流道的管道截面為矩形結構，并且矩形結構的一長邊側面朝向前通明蓋板設置。

進一步的，所述太陽能發電板與冷卻流道之間設置有導熱底座，所述導熱底座表面與太陽能發電板底面連接，所述導熱底座底部設置有流道夾持口，所述流道夾持口用于固定冷卻流道的管道，所述導熱底座兩側上設置有連接支板，所述連接支板與相鄰集熱流道的管道底部固定連接。

進一步的，所述集熱流道外表面上設置有螺旋形凹槽，所述螺旋形凹槽內設置有加熱絲，所述加熱絲通過導熱膠固定在螺旋形凹槽內，所述太陽能發電板與電能存儲裝置連接，所述電能存儲裝置還與加熱絲連接。

進一步的，所述前通明蓋板和后通明蓋板均為鋼化玻璃，所述支撐框體內設置有分子篩，所述支撐框體、前通明蓋板和后通明蓋板之間通過密封膠固定，所述集熱容腔抽真空設置。

進一步的，按重量分數計，所述吸熱涂層包含如下組份：水性聚氨酯乳液50-60份、環氧樹脂40-45份、硅丙乳液10-20份、聚乙烯醇20-30份、鉀水玻璃5-7份、火山灰10-15份、5-氯苯并三唑1-3份、陶瓷微粉11-13份、納米二氧化鈦2-3份、玻璃微珠4-6份、負離子粉3-6份、n-十二烷基磺基琥珀酰胺二鈉2-6份、海藻酸鈉1-5份、石墨烯粉末5-9份、炭黑1-3份、高嶺土1-2份和碳化硅2-3份。

本發明的有益效果是:

1、本裝置將光伏發電與集熱結構集合在一起，在產生熱水的同時還能夠產生電能，電能能夠供給自用或者反饋給電網以獲得商業利益；

2、太陽能發電板在工作時會產生熱能，冷卻流道中流過的水能夠使其降溫，即水得到加熱，再將加熱的水供入集熱流道中再次加熱升溫，兩段式加熱方式能夠大大縮短加熱時間即可達到加熱要求；

3、本裝置是一種設置在雙層中空玻璃中的結構，整體能夠用于幕墻裝飾使用，能夠適合現有玻璃幕墻建筑安裝，既能夠起到外墻裝飾，又能夠集熱供水和發電；

4、導熱底座用于將太陽能發電板上的熱量轉移至冷卻流道內以及通過連接支板將熱量轉移至集熱流道內，實現快速降溫效果，并且在降溫的同時能夠為冷卻流道和集熱流道提供熱能，提高加熱效率；

5、本吸熱涂層對提高太陽能吸收有很好的效果，其輻射系數可達30％-51％，對太陽能的吸收率可達到95％，吸熱效應優異；并且還具有優良的附著性，涂膜的耐沖擊性、耐彎曲性、耐濕性、耐熱性、耐蒸汽性、耐老化性均優良，受熱無氣體揮發。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例技術中的技術方案，下面將對實施例技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明的整體結構截面示意圖；

圖3是本發明的導熱底座部分放大示意圖；

圖4是本發明的加熱絲安裝結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例一

參照圖1與圖2所示，一種集成式平板集熱發電設備，包括支撐框體1，支撐框體的正面與背面上分別設置有前通明蓋板2和后通明蓋板3，支撐框體、通明蓋板和后通明蓋板配合形成集熱容腔，集熱容腔內設置有集熱流道4，集熱流道表面設置有吸熱涂層5，集熱流道上設置有管道間隙6，集熱流道與后通明蓋板之間設置有冷卻流道7，管道間隙內部設置有若干太陽能發電板8，冷卻流道與太陽能發電板背面連接，冷卻流道的出水口與集熱流道的進水口連接，冷卻流道的進水口以及集熱流道的出水口均穿過支撐框體設置在外部。使用時從冷卻流道的進水口進水，從集熱流道的出水口出水，冷卻流道通過將太陽能發電板上的熱量吸收并與冷水進行熱交換從而形成一次加熱效果，集熱流道則通過陽光的直接照射和吸熱涂層的配合，將熱量交換至內部預加熱的水中，形成二次加熱效果，兩段式加熱方式能夠大大縮短加熱時間即可達到加熱要求。

上述集熱流道的管道截面為矩形結構，并且矩形結構的一長邊側面朝向前通明蓋板設置，通過矩形結構的設置，其表面受陽光照射的面積變大，提高受光率，保證吸熱面積，而在其厚度方向上，能夠得到縮小，在有限間隙的集熱容腔內保兩個流道間的合理布置，降低裝置厚度和體積。

如圖3所示，太陽能發電板與冷卻流道之間設置有導熱底座9，導熱底座表面與太陽能發電板底面連接，導熱底座底部設置有流道夾持口10，流道夾持口用于固定冷卻流道的管道，在固定的同時，將導熱底座將熱量通過流道夾持口轉移至冷卻流道，從而能夠實現快速降溫，導熱底座兩側上設置有連接支板11，連接支板與相鄰集熱流道的管道底部固定連接，連接支板還能夠將導熱底座上的熱量轉移到集熱流道上，使得集熱流道能夠吸收太陽光熱的同時還能夠進行輔助導熱，提高制熱效率。

如圖4所示，集熱流道外表面上設置有螺旋形凹槽12，螺旋形凹槽內設置有加熱絲13，加熱絲通過導熱膠固定在螺旋形凹槽內，太陽能發電板與電能存儲裝置連接，電能存儲裝置還與加熱絲連接，太陽能發電板將產生的電能供給電能存儲裝置進行存儲，然后電能存儲裝置將電能輸出給加熱絲，加熱絲通電進行加熱，因此加熱流道具有輔助加熱效果，能夠在水溫不佳的情況下進行輔助加熱，有效保證熱水供應，并且所采用的電能無需額外供電，自產自用。

前通明蓋板和后通明蓋板均為鋼化玻璃，支撐框體內設置有分子篩14，支撐框體、前通明蓋板和后通明蓋板之間通過密封膠15固定，集熱容腔抽真空設置，在加熱時，不會因內部空氣熱脹冷縮而導致裝置出現脹裂等損壞問題，保證裝置的使用可靠性。

實施例二

實施例二與實施例一的區別在于，按重量分數計，吸熱涂層包含如下組份：水性聚氨酯乳液55份、環氧樹脂43份、硅丙乳液15份、聚乙烯醇24份、鉀水玻璃6份、火山灰13份、5-氯苯并三唑2份、陶瓷微粉12份、納米二氧化鈦3份、玻璃微珠5份、負離子粉4份、n-十二烷基磺基琥珀酰胺二鈉3份、海藻酸鈉2份、石墨烯粉末8份、炭黑2份、高嶺土3份和碳化硅2份；其輻射系數可達51％，對太陽能的吸收率可達到92％。

實施例三

實施例三與實施例二的區別在于，按重量分數計，吸熱涂層包含如下組份：水性聚氨酯乳液50份、環氧樹脂40份、硅丙乳液10份、聚乙烯醇20份、鉀水玻璃5份、火山灰10份、5-氯苯并三唑1份、陶瓷微粉11份、納米二氧化鈦2份、玻璃微珠4份、負離子粉3份、n-十二烷基磺基琥珀酰胺二鈉2份、海藻酸鈉1份、石墨烯粉末5份、炭黑1份、高嶺土1份和碳化硅2份。

實施例四

實施例四與實施例二的區別在于，按重量分數計，吸熱涂層包含如下組份：水性聚氨酯乳液60份、環氧樹脂45份、硅丙乳液20份、聚乙烯醇30份、鉀水玻璃7份、火山灰15份、5-氯苯并三唑3份、陶瓷微粉13份、納米二氧化鈦3份、玻璃微珠6份、負離子粉6份、n-十二烷基磺基琥珀酰胺二鈉6份、海藻酸鈉5份、石墨烯粉末9份、炭黑3份、高嶺土2份和碳化硅3份。

上述實施例二至實施例四所生產的吸熱涂層涂料對提高太陽能吸收有很好的效果，其輻射系數可達30％-51％，對太陽能的吸收率可達到95％，吸熱效應優異；并且還具有優良的附著性，涂膜的耐沖擊性、耐彎曲性、耐濕性、耐熱性、耐蒸汽性、耐老化性均優良，受熱無氣體揮發。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。