本文就平板太陽(yáng)能集熱器使用壽命、效率低、玻璃內(nèi)表面水霧等現(xiàn)存主要問題進(jìn)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(yáng)能集熱器。
引言：
太陽(yáng)能作為取之不盡用之不竭且綠色環(huán)保的能源，已經(jīng)成為當(dāng)代國(guó)際能源開發(fā)利用領(lǐng)域中的新熱點(diǎn)。
無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)際利用綠色能源——太陽(yáng)能，都是大勢(shì)所趨，在將來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，將占據(jù)相當(dāng)重要的地位，將具有廣闊的發(fā)展空間和市場(chǎng)份額，而且太陽(yáng)能熱水器在太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域中，技術(shù)最成熟，應(yīng)用最廣泛，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程最迅速。隨著建筑一體化的實(shí)施，目前國(guó)內(nèi)已有37個(gè)城市要求新建12層及以下住宅必須應(yīng)用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，而平板太陽(yáng)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(yáng)臺(tái)，這為平板太陽(yáng)能的進(jìn)一步拓展提供了巨大商機(jī)，但現(xiàn)在有幾個(gè)疑難問題一直困擾整個(gè)平板太陽(yáng)能行業(yè)，集熱器和吸熱膜使用壽命問題、溫度高時(shí)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(yáng)能集熱器的結(jié)構(gòu)分析。目前，大家公知的平板太陽(yáng)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(gòu)成。具體結(jié)構(gòu)有兩種形式。一是組裝完畢形成一個(gè)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?yàn)樘?yáng)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(shí)集熱器腔體內(nèi)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(nèi)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(nèi)部互相反應(yīng)，引起板芯腐蝕，焊點(diǎn)腐蝕（集熱器銅管和吸熱鋁板焊點(diǎn)在潮濕空氣中極易發(fā)生電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象）、吸熱鍍膜脫落，嚴(yán)重影響集熱效率和板芯使用壽命，同時(shí)因有水蒸氣的存在，一是易在玻璃內(nèi)表面形成水霧，影響透光率，二是會(huì)加大集熱板芯與玻璃蓋板間的對(duì)流換熱，進(jìn)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(yáng)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(jìn)入集熱器內(nèi)部，并能夠解決日照時(shí)膨脹氣體的儲(chǔ)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(shí)增加鍍膜吸熱板芯使用的整體壽命。
解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：首先制作一個(gè)氣囊，在氣囊底部有一個(gè)小氣囊與大氣囊聯(lián)通，在氣囊口部位安裝一個(gè)抽氣針閥，在小氣囊內(nèi)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(jù)平板集熱器的體積計(jì)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(cè)面靠近玻璃部位上開一個(gè)孔，孔盡量選擇在上側(cè)，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(gè)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(dá)到平板集熱器和氣囊成為一個(gè)密封整體。在日照的時(shí)候平板集熱器內(nèi)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(jīng)干燥濟(jì)處理，等到溫度降低，流入到氣囊并經(jīng)過干燥處理的氣體再回流到集熱器腔體內(nèi)部，徹底解決集熱器內(nèi)部腔體和外界大氣的直通，達(dá)到防止外界帶有有害氣體的空氣進(jìn)入集熱器內(nèi)部的目的。如果要再次提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，可以在集熱器抽氣后，適當(dāng)充入干燥的惰性氣體，效果更佳。
本新產(chǎn)品的效果是，因集熱器內(nèi)部和大氣完全隔離，不產(chǎn)生對(duì)流，完全可以解決平板太陽(yáng)能集熱器鋼化玻璃內(nèi)表面結(jié)霧的問題、板芯結(jié)露腐蝕的問題和因與大氣對(duì)流而損失熱量的問題，同時(shí)能有效阻止有害氣體進(jìn)入集熱器內(nèi)，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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。具體結(jié)構(gòu)見圖：
結(jié)論
本專利技術(shù)對(duì)呼吸式平板太陽(yáng)能集熱器進(jìn)行了詳盡的分析，這項(xiàng)技術(shù)可以用到鋁合金邊框式平板太陽(yáng)能集熱器也可以用于整體背板式太陽(yáng)能集熱器上。它的特點(diǎn)：造價(jià)低廉、使用方便、技術(shù)成熟。填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在此項(xiàng)技術(shù)上的空白，希望最終能為業(yè)內(nèi)企業(yè)改變當(dāng)前平板太陽(yáng)能集熱器使用壽命、效率低、玻璃內(nèi)表面水霧等現(xiàn)存主要問題，提高產(chǎn)品品質(zhì)。
參考文獻(xiàn)：
秦皇島鑫美源自控設(shè)備有限公司國(guó)家專利：呼吸式平板太陽(yáng)能熱水器專利號(hào)：ZL201220677085.3
