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本文就平板太陽能集熱器使用壽命、效率低、玻璃內表面水霧等現(xiàn)存主要問題進行了深入的研究，找出現(xiàn)存問題的根本原因及解決方案，發(fā)明出一款新型呼吸式平板太陽能集熱器。
引言：
太陽能作為取之不盡用之不竭且綠色環(huán)保的能源，已經成為當代國際能源開發(fā)利用領域中的新熱點。
無論是國內還是國際利用綠色能源——太陽能，都是大勢所趨，在將來的經濟發(fā)展中，將占據相當重要的地位，將具有廣闊的發(fā)展空間和市場份額，而且太陽能熱水器在太陽能熱利用領域中，技術最成熟，應用最廣泛，產業(yè)化進程最迅速。隨著建筑一體化的實施，目前國內已有37個城市要求新建12層及以下住宅必須應用太陽能熱水系統(tǒng)，而平板太陽能集熱器則兼具屋面和集熱雙重功能，既可以安裝在屋頂又可以安裝在陽臺，這為平板太陽能的進一步拓展提供了巨大商機，但現(xiàn)在有幾個疑難問題一直困擾整個平板太陽能行業(yè)，集熱器和吸熱膜使用壽命問題、溫度高時熱損大效率低的問題、密封水霧問題等等。
如需解決以上問題，還需從平板太陽能集熱器的結構分析。目前，大家公知的平板太陽能集熱器是由背板（鋁料或鍍鋅板）、邊框、保溫材料、集熱板芯、上封面高透光鋼化玻璃及密封條構成。具體結構有兩種形式。一是組裝完畢形成一個密封箱體，另一種形式組裝完畢在背板或是邊框開有通氣孔。這些是因為太陽能集熱器是在戶外使用，使用環(huán)境比較惡劣，白天有日照時集熱器腔體內溫度升高，氣體膨脹，帶有通氣孔的集熱器，膨脹的氣體可以通過通氣孔，排到大氣中。沒有通氣孔的集熱器，膨脹的氣體可能通過密封薄弱的地方，排到大氣中。但在夜晚，集熱器腔體內溫度降低，又通過集熱器通氣孔或密封薄弱地方吸入空氣，在空氣中含有大量的有害氣體如二氧化硫、氮氧化物、水蒸氣、粉塵等，這些氣體聚集在集熱器內部互相反應，引起板芯腐蝕，焊點腐蝕（集熱器銅管和吸熱鋁板焊點在潮濕空氣中極易發(fā)生電化學腐蝕現(xiàn)象）、吸熱鍍膜脫落，嚴重影響集熱效率和板芯使用壽命，同時因有水蒸氣的存在，一是易在玻璃內表面形成水霧，影響透光率，二是會加大集熱板芯與玻璃蓋板間的對流換熱，進而影響集熱器的效率。
為了克服以上問題，我們提供一種帶干燥氣囊的平板太陽能集熱器。不僅能解決濕空氣干燥的問題，而且能有效防止外界有害氣體、水汽和粉塵進入集熱器內部，并能夠解決日照時膨脹氣體的儲存問題。能夠很大程度上提高玻璃的透光度、提高熱效率,同時增加鍍膜吸熱板芯使用的整體壽命。
解決其技術問題所采用的技術方案是：首先制作一個氣囊，在氣囊底部有一個小氣囊與大氣囊聯(lián)通，在氣囊口部位安裝一個抽氣針閥，在小氣囊內部加入干燥劑，并用扎帶把大、小氣囊分開。此氣囊的大小可以根據平板集熱器的體積計算日照狀態(tài)下氣體膨脹多少來確定。
然后在平板集熱器側面靠近玻璃部位上開一個孔，孔盡量選擇在上側，方便膨脹熱空氣流入和流出。把氣囊口與孔連接，并作密封處理，然后通過抽氣針閥抽空，使整個氣囊處于干癟的真空狀態(tài)，打開大氣囊和小氣囊中間的扎帶。這樣達到平板集熱器和氣囊成為一個密封整體。在日照的時候平板集熱器內部溫度升高，膨脹氣體就可以通過背板開的孔流入到氣囊，并經干燥濟處理，等到溫度降低，流入到氣囊并經過干燥處理的氣體再回流到集熱器腔體內部，徹底解決集熱器內部腔體和外界大氣的直通，達到防止外界帶有有害氣體的空氣進入集熱器內部的目的。如果要再次提高產品質量和檔次，可以在集熱器抽氣后，適當充入干燥的惰性氣體，效果更佳。
本新產品的效果是，因集熱器內部和大氣完全隔離，不產生對流，完全可以解決平板太陽能集熱器鋼化玻璃內表面結霧的問題、板芯結露腐蝕的問題和因與大氣對流而損失熱量的問題，同時能有效阻止有害氣體進入集熱器內，而造成的腐蝕問題。能夠增加玻璃的透光度和鍍膜吸熱板芯的使用壽命，并且能很大程度的提高平板熱水器的集熱效率。結構簡單，安裝方便。具體結構見圖：
結論
本專利技術對呼吸式平板太陽能集熱器進行了詳盡的分析，這項技術可以用到鋁合金邊框式平板太陽能集熱器也可以用于整體背板式太陽能集熱器上。它的特點：造價低廉、使用方便、技術成熟。填補了國內在此項技術上的空白，希望最終能為業(yè)內企業(yè)改變當前平板太陽能集熱器使用壽命、效率低、玻璃內表面水霧等現(xiàn)存主要問題，提高產品品質。
參考文獻：
秦皇島鑫美源自控設備有限公司國家專利：呼吸式平板太陽能熱水器專利號：ZL201220677085.3
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