專利名稱：具有v型板的太陽能v形槽式蜂窩結(jié)構(gòu)雙行程集儲熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及新能源領(lǐng)域，主要是太陽熱能如何收集和儲存的問題，特指一種具有v 型板的太陽能v形槽式蜂窩結(jié)構(gòu)雙行程集儲熱系統(tǒng)。ii; t祖凰 改不苜豫在太陽能熱利用過程中，首先面臨的問題就是如何收集和儲存太陽熱能。目前已經(jīng)被廣 泛采用的收集和儲存太陽熱能的產(chǎn)品是太陽能熱水器，但它僅能以水為傳熱介質(zhì)，這就存在 很多問題，如滲漏、腐蝕和防凍問題。而隨著能源問題日益嚴(yán)重，對太陽能空氣集熱器的 需求越加強(qiáng)烈。但是在收集太陽熱能時又有很多問題，如收集的熱能本身很容易耗散掉、 吸熱板吸收太陽輻射的效率不髙并且由于占地面積的限制，吸熱面積不夠大、吸收的熱能不 能盡快的導(dǎo)出和太陽能的不連續(xù)等問題。發(fā)明內(nèi)容為了避免和克服上述不足，本實用新型的目的是提供一種能夠有效吸收太陽熱能，減少 散熱損失，能盡快將所收集的熱能傳給用戶并且能將多余的熱能儲存供陰雨天或者夜晚使用 的太陽能空氣集熱/儲熱系統(tǒng)。本實用新型的技術(shù)方案為具有V型板的太陽能V形槽式蜂窩結(jié)構(gòu)雙行程集儲熱系統(tǒng)，包括外層保溫結(jié)構(gòu)、鍍有選擇 性涂層的V型吸熱板、圓柱形玻璃透明蜂窩結(jié)構(gòu)、平面鏡、矩形金屬管道、裝有相變儲熱材 料的儲熱罐，其特征是由絕熱樹脂板構(gòu)成整個系統(tǒng)的外層保溫結(jié)構(gòu)，兼起支撐框架的作用， 圓柱形玻璃透明蜂窩結(jié)構(gòu)位于系統(tǒng)的最上方，由上下玻璃鋼蓋板和玻璃管組成，玻璃管位于 上下玻璃鋼蓋板的中間，系統(tǒng)中部是由平面鏡構(gòu)成的V形槽聚光結(jié)構(gòu)，最下方是矩形金屬管 道，作為分隔上行程和下行程的元件，裝有相變材料的圓柱形儲熱罐填放在下行程和平面鏡 下部的空間內(nèi)作為儲熱單元，儲熱材料可以是石蠟、十水硫酸鈉等等，在上行程的絕熱樹脂 板上開三個小圓孔作為冷空氣入口，在下行程的中間部位開一個大圓孔，作為熱空氣出口， 三個小圓孔的面積等于大圓孔的面積，平面鋁板用特制軋機(jī)軋制成90度角的V型板，再在V型板上表面鍍上一層選擇性吸收薄膜，薄膜材料可以是NiCrOxNY、 TiOyNx等等，便得到了鍍 有選擇性涂層的V型吸熱板，此板放在矩形金屬管道的上方。按照順序依次將矩形金屬管道、 裝有相變儲熱材料的儲熱罐、平面鏡、鍍有選擇性涂層的V型吸熱板和圓柱形玻璃透明蜂窩 結(jié)構(gòu)封裝于外層保溫結(jié)構(gòu)中。在封裝過程中要保證V型吸熱板的三個側(cè)面與外層保溫結(jié)構(gòu)之間的密封。其工作過程為太陽光通過透明蜂窩結(jié)構(gòu)射入集熱器，由V型玻璃結(jié)構(gòu)聚光，將太陽光 聚集到鍍有選擇性吸收涂層的V型吸熱板上，使板溫升高。冷空氣從上面入口進(jìn)入集熱器， 吸收V型吸熱板上的熱量，完成第一行程的換熱過程。被加熱的空氣進(jìn)而通過集熱器另一端 的通道進(jìn)入第二行程，繼續(xù)與V型板完成第二行程的換熱。被充分加熱的熱空氣再通過集熱 器出口排入應(yīng)用環(huán)境中去。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)是 一、本系統(tǒng)能有效增加太陽能集熱面積二、由于鍍上了選擇性 吸收薄膜，使吸熱板有很大的吸收率和很小的發(fā)射率。三、由平面鏡構(gòu)成的v形槽能有效聚 集太陽光線，增加單位吸熱面積上的太陽輻照度。四、空氣在集熱器中釆用雙行程流動，即 冷空氣先通過蜂窩結(jié)構(gòu)與V型板之間的流道，然后再通過V型板下部流道，這樣能增加傳熱行 程，能高效的將收集的熱量傳遞出來。五、由于有相變儲熱單元，能夠?qū)⒉糠譄崮軆Υ嫫饋?供夜間和陰雨天使用。此外，可以利用空氣作為傳熱介質(zhì)，從而避免滲漏、腐蝕和凍結(jié)問題；圓柱形玻璃透明 蜂窩結(jié)構(gòu)大大減少了通過上蓋板的熱損失，提高集熱器的集熱效率；集熱和儲熱結(jié)合為一體， 因此可以解決太陽能不能連續(xù)供應(yīng)的問題；儲熱單元體吸收了部分的集熱能量，使系統(tǒng)內(nèi)外 溫差減小，熱損失減少；采用雙行程流動，使冷空氣先通過集熱器上部吸熱后，再流經(jīng)集熱 器下部放熱，能更快的將收集的熱量帶走，提高效率；用鍍有選擇性涂層的V型吸熱板集熱， 可有效增大集熱面積，并使吸熱板吸收的太陽輻射更多，反射的更少；采用平面鏡反射聚焦， 增大了陽光單位面積上的輻照度，有效提高集熱溫度和集熱量；制作簡單、成本低、使用方 便；適合不同時間、地點(diǎn)；將對太陽能熱利用產(chǎn)生積極影響。


以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型作進(jìn)一步說明。圖l是本實用f 型示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是圖1的B-B剖視圖，圖4是圖3的C向視圖。如圖所示，圖中標(biāo)號分別代表l.下行程2.上行程3.平面鏡4.裝有相變材料的圓 柱形儲熱罐5.矩形金屬管道6.連接上下行程的豎直通道7.絕熱樹脂板8.鍍有選擇性涂 層的V型吸熱板9.上玻璃鋼板IO.冷空氣入口 ll.熱空氣出口 12.圓柱形玻璃透明蜂窩結(jié) 構(gòu) 13.玻璃管14.下玻璃鋼板具體實施方式
如圖所示，由絕熱樹脂板7構(gòu)成整個集儲熱系統(tǒng)的外層保溫結(jié)枸，兼起支撐框架的作用。 用玻璃鋼材料制作透明蜂窩結(jié)構(gòu)的上下蓋板9，用玻璃管13作為圓柱形玻瑰透明蜂窩結(jié)構(gòu)12的內(nèi)部蜂窩。由平面鏡3形成V形槽結(jié)構(gòu)。用矩形金屬管道5作為分隔上行程2和下行程1的元 件。將裝有相變材料的圓柱形儲熱罐4填放在下行程1和平面鏡3下部的空間內(nèi)作為儲熱單元。 在上行程2的絕熱樹脂板7上開三個圓孔作為冷空氣入口10，在下行程l的中間部位開一個大 圓孔，作為熱空氣出口ll。將平面鋁板用特制軋機(jī)軋制成90度角的V型板，再在V型板上表面 鍍上一層選擇性吸收薄膜，便得到了鍍有選擇性涂層的V型吸熱板8。按照順序依次將矩形金屬管道5、圓柱形儲熱罐4、平面鏡3、鍍有選擇性涂層的V型吸熱 板8和圓柱形玻璃透明蜂窩結(jié)構(gòu)12封裝于絕熱樹脂板7中。在封裝過程中要保證V型吸熱板8的 三個側(cè)面與絕熱樹脂板之間的密封。在實際應(yīng)用時，將具有V型板的太陽能V形槽式蜂窩結(jié)構(gòu)雙行程集儲熱系統(tǒng)朝南與地面約 45度角擺放。太陽光首先通過圓柱形玻璃透明蜂窩結(jié)構(gòu)12進(jìn)入空氣集熱器， 一部分直接照在 鍍有選擇性涂層的V型吸熱板8上，另一部分照在V形槽的平面鏡上，經(jīng)過反射，又照射在V型 吸熱板8上，這就增大了單位面積上的太陽輻照度，由于V型吸熱板8上鍍有選擇性吸收薄膜, 能有效的吸收太陽熱能，而反射的很少?？諝庥衫淇諝馊肟?0進(jìn)入集熱器，外掠V型吸熱板8 上表面，冷空氣得到初步加熱，完成空氣第一行程集熱過程。由于最上方有透明蜂窩結(jié)構(gòu)12， 能有效抑制對流換熱損失。被加熱的空氣通過集儲熱系統(tǒng)另一端的連接上下行程的豎直通道 6，進(jìn)行系統(tǒng)下部，將熱量傳遞給裝有相變材料的圓柱形儲熱罐4。然后，被加熱空氣通過熱 空氣出口ll經(jīng)風(fēng)機(jī)抽吸送入用熱設(shè)備，完成第二行程的儲熱過程，待到需要用熱時，再將儲 存的熱量釋放出來。
權(quán)利要求1. 具有V型板的太陽能V形槽式蜂窩結(jié)構(gòu)雙行程集儲熱系統(tǒng)，包括外層保溫結(jié)構(gòu)、平面鏡(3)、裝有相變材料的圓柱形儲熱罐(4)、矩形金屬管道(5)、鍍有選擇性涂層的V型吸熱板(8)、圓柱形玻璃透明蜂窩結(jié)構(gòu)(12)，其特征是由絕熱樹脂板(7)構(gòu)成整個系統(tǒng)的外層保溫結(jié)構(gòu)，兼起支撐框架的作用，圓柱形玻璃透明蜂窩結(jié)構(gòu)(12)位于雙行程集儲熱系統(tǒng)的最上方，由上下玻璃鋼蓋板(9)(14)和玻璃管(13)組成，玻璃管(13)位于上下玻璃鋼蓋板(9)(14)的中間，系統(tǒng)中部是由平面鏡(3)構(gòu)成的V形槽聚光結(jié)構(gòu)，最下方是矩形金屬管道(3)，作為分隔上行程(2)和下行程(1)的元件；裝有相變材料的圓柱形儲熱罐(4)填放在下行程(1)和平面鏡(3)下部的空間內(nèi)作為儲熱單元；在上行程(2)的絕熱樹脂板(7)上開三個小圓孔作為冷空氣入口，在下行程(1)的中間部位開一個大圓孔，作為熱空氣出口，鍍有選擇性涂層的V型吸熱板(8)位于矩形金屬管道的上方。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有V型板的太陽能V形槽式蜂窩結(jié)構(gòu)雙行程集儲熱系統(tǒng)，其特 征在于裝有相變材料的圓柱形儲熱罐(4)的儲熱材料為是石蠟或十水硫酸鈉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有V型板的太陽能V形槽式蜂窩結(jié)構(gòu)雙行程集儲熱系統(tǒng)，其特 征在于在上行程(2)的絕熱樹脂板(7)上開的三個小圓孔的面積等于在下行程(1)的 中間部位開的大圓孔的面積。
專利摘要具有V型板的太陽能V形槽式蜂窩結(jié)構(gòu)雙行程集儲熱系統(tǒng)，涉及新能源領(lǐng)域，包括外層保溫結(jié)構(gòu)、平面鏡、圓柱形儲熱罐、矩形金屬管道、V型吸熱板、圓柱形玻璃透明蜂窩結(jié)構(gòu)，其特征是絕熱樹脂板構(gòu)成系統(tǒng)的外層保溫結(jié)構(gòu)，兼起支撐框架的作用玻璃透明蜂窩結(jié)構(gòu)位于系統(tǒng)的最上方，由上下玻璃鋼蓋板和玻璃管組成，玻璃管位于上下玻璃鋼蓋板的中間，系統(tǒng)中部是由平面鏡構(gòu)成的V形槽聚光結(jié)構(gòu)，最下方是矩形金屬管道，分隔上行程和下行程；儲熱罐填放在下行程和平面鏡下部的空間內(nèi)；在上行程的絕熱樹脂板上開三個小圓孔，在下行程的中間部位開一個大圓孔，V型吸熱板位于矩形金屬管道的上方。本實用新型優(yōu)點(diǎn)具有集熱效率提高；制作簡單、成本低、使用方便。
文檔編號F24J2/06GK201122007SQ200720039940
公開日2008年9月24日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者劉春生, 然 左, 張志強(qiáng), 徐華昭, 蘇文佳 申請人:江蘇大學(xué)