專利名稱：太陽能氣液兩相管式集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽能利用裝置領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能氣液兩相管式集熱
O
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)太陽能集熱器，如玻璃真空管集熱器和平板集熱器等，一般太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能后，以液體為熱媒載體利用的形式。這種液相集熱器的主要特點是能夠利用液體儲罐進(jìn)行儲能延時使用，但液體集熱溫升慢，溫度低，系統(tǒng)投資大。由于液體的腐蝕、氧化、泄露、 承壓、儲存、使用壽命等諸多問題。空氣集熱器由于時間常數(shù)關(guān)系，在獲得輻射的瞬間即可溫升到較高的使用溫度。系統(tǒng)簡單，投資少，相對壽命長，但存在的最大問題是不能儲能，應(yīng)用范圍局限性大等不足。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)管式集熱器只能單純采用液相或氣相進(jìn)行集熱，各有缺陷和不足的缺陷，提供一種適用于槽式聚光中溫集熱，既具有空氣集熱，又有液體集熱的雙功能的太陽能氣液兩相管式集熱器。本實用新型是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的即一種太陽能氣液兩相管式集熱器，包括透明的外管，其特征在于外管內(nèi)設(shè)有復(fù)合為一體氣液兩相換熱裝置、吸熱載體，所述氣液兩相換熱裝置包括空氣換熱管和液相換熱管，空氣換熱管為一根且與外管同心。作為本實用新型的一個優(yōu)選方案液相換熱管為一根，位于空氣換熱管的內(nèi)部且與空氣換熱管同心，空氣換熱管內(nèi)還設(shè)有固定液相換熱管的支架，空氣換熱管外表面設(shè)有吸熱載體。作為本實用新型的一個優(yōu)選方案空氣換熱管的外表面設(shè)有吸熱載體，吸熱載體的外表面安裝有等分圓周的多個液相換熱管。作為本實用新型的一個優(yōu)選方案空氣換熱管的外表面設(shè)有吸熱載體，空氣換熱管的內(nèi)表面安裝有等分圓周的多個液相換熱管。作為本實用新型的一個優(yōu)選方案空氣換熱管的外表面安裝有等分圓周的多個液相換熱管，空氣換熱管和液相換熱管的外表面設(shè)有吸熱載體。作為本實用新型的一個優(yōu)選方案吸熱載體為吸熱板。作為本實用新型的一個優(yōu)選方案吸熱載體為吸熱涂層。吸熱載體選用吸熱板時，為一塊金屬薄板，金屬薄板的上表面鍍有選擇性吸熱涂層。吸熱板與下部的換熱管可以采用金屬焊接或機(jī)械固定(螺接或鉚接)，吸熱板與下部的換熱管之間需要保持良好的導(dǎo)熱性和足夠的換熱面積。吸熱載體直接選用吸熱涂層時，可以將吸熱載體直接鍍在換熱管的外表面。本實用新型的外管可以選用高透明PC管或耐高溫高透光率的高硼硅玻璃管，空氣換熱管采用鋁制管或其他導(dǎo)熱性能較好的金屬材料管，液相換熱管的兩端部分有進(jìn)出口支管，可以是環(huán)狀連接或半圓連接。在內(nèi)管(空氣換熱管)與外管之間有多個絕熱材料(如 Pu材料、硅酸鹽、石棉等)制成的同心圓環(huán)支撐固定，保證內(nèi)管與外管同心，使內(nèi)管與外管之間有均衡的空間。每根管之間有連接器(頭)，連接器為金屬或無機(jī)耐高溫材料(如石墨等)，將外管與內(nèi)管相連接。本實施例可以通過連接器連接至任意長，和多根集熱管并聯(lián)排列組成方陣。連接器上帶有固定耳，可以固定在托架上。當(dāng)陽光輻射透過透明管，被吸熱載體吸收后傳導(dǎo)給空氣換熱管，內(nèi)加熱管腔內(nèi)空氣，通過風(fēng)機(jī)將熱空氣輸送給使用空間。由于空氣換熱管與液相換熱管為一體式結(jié)構(gòu)，同時將液相換熱管內(nèi)的液體介質(zhì)加熱?？梢詸M向排列使用，也可以豎立傾斜排列使用。在上下兩端有集聯(lián)箱通風(fēng)管。本實用新型具有集熱承壓高、吸熱功能衰減慢、集熱效率高、使用靈活方便、壽命長的優(yōu)點。本實用新型具有空氣集熱和液相集熱的雙重集熱功能，在同一個外管內(nèi)具有兩種獨立的換熱熱媒管路和通道的存在，兩種熱媒通道共用一個吸熱體，既可以單獨使用氣相集熱或液相集熱，又可以同時使用兩相集熱，使用靈活方便、集熱效率高；本實用新型適合用于聚光中溫集熱；本實用新型的空氣換熱管獨立設(shè)計，承壓高，氣流不通過吸熱涂層， 吸熱功能衰減慢，壽命長，適合于大型空氣集熱工程。

圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖中所示1吸熱載體；2空氣換熱管；3液相換熱管；4外管；5支架。
具體實施方式
實施例1如圖1所示外管4為0 150X6000X3mm的高透明PC管，空氣換熱管2為C 130 X 6000 X 0. 5mm的鋁質(zhì)管，空氣換熱管2與外管4同心，在空氣換熱管2的外表面設(shè)有吸熱載體1，吸熱載體1選用吸熱板，采用金屬焊接或機(jī)械固定(螺接或鉚接)的方式安裝在空氣換熱管2的外表面，吸熱板與空氣換熱管2之間需要保持良好的導(dǎo)熱性和足夠的換熱面積。空氣換熱管2內(nèi)部設(shè)有1根同心的金屬制的液相換熱管3，空氣換熱管2內(nèi)設(shè)有固定液相換熱管3的支架5。在空氣換熱管2與外管4之間有多個絕熱材料，如Pu材料等制成的同心圓環(huán)支撐固定，保證空氣換熱管2與外管4同心，使內(nèi)管與外管4之間有均衡的空間。每根管之間有連接器(頭)，將外管4與空氣換熱管2相連接。本實用新型使用時，可以通過連接器連接至任意長，和多根集熱管并聯(lián)排列組成方陣。連接器上帶有固定耳，可以固定在托架上。當(dāng)陽光輻射透過外管4，被吸熱載體1吸收后傳導(dǎo)給空氣換熱管2，內(nèi)加熱管腔內(nèi)空氣，通過風(fēng)機(jī)將熱空氣輸送給使用空間。由于空氣換熱管2與液相換熱管3為一體式結(jié)構(gòu)，同時將液相換熱管3內(nèi)的液體介質(zhì)加熱。本實用新型可以橫向排列使用，也可以豎立傾斜排列使用。在上下兩端有集聯(lián)箱通風(fēng)管。[0025]實施例2如圖2所示空氣換熱管2的外表面設(shè)有吸熱載體1，吸熱載體1采用吸熱板，吸熱板的外表面安裝有等分圓周的4個液相換熱管3?？諝鈸Q熱管2和吸熱板上均設(shè)有安裝液相換熱管3的半圓形凹槽。其他同實施例1。實施例3如圖3所示空氣換熱管2的外表面設(shè)有吸熱載體1，吸熱載體1采用吸熱板，空氣換熱管2的內(nèi)表面安裝有等分圓周的4個液相換熱管3?？諝鈸Q熱管2和吸熱板上均設(shè)有安裝液相換熱管3的半圓形凹槽。其他同實施例1。實施例4如圖4所示空氣換熱管2的外表面安裝有等分圓周的4個液相換熱管3，空氣換熱管2和液相換熱管3的外表面設(shè)有吸熱載體1，吸熱載體1選用吸熱板。其他同實施例 1。本實用新型不局限于以上實施例，如吸熱載體還可以選用吸熱涂層，在實施例 2 4中，液相換熱管的數(shù)量也是可以變化的。本實用新型顯著提高了太陽能集熱器的利用率和應(yīng)用領(lǐng)域。如在冬季使用空氣集熱功能，用于中央空調(diào)取暖提供熱風(fēng)。夏季改為液相集熱，為中央空調(diào)提供蒸發(fā)驅(qū)動熱源。本實用新型可以交替使用單一功能，也可以同時使用兩個功能。如用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時，如醫(yī)藥、食品行業(yè)，既可以通過同一集熱器提供生產(chǎn)用熱風(fēng)，干燥產(chǎn)品，同時還可以提供生產(chǎn)用熱水，滿足兩種需要。如在提供熱風(fēng)取暖的同時，還可以提供生活洗浴熱水，為太陽能利用開創(chuàng)了更加廣泛的應(yīng)用前景。本實用新型具有氣液兩相集熱功能利用領(lǐng)域，廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥、化工、 食品、輕紡、印染、海水淡化、熱電、公共建筑和住宅的暖通、空調(diào)等。
權(quán)利要求1.一種太陽能氣液兩相管式集熱器，包括透明的外管，其特征在于外管內(nèi)設(shè)有復(fù)合為一體氣液兩相換熱裝置、吸熱載體，所述氣液兩相換熱裝置包括空氣換熱管和液相換熱管， 空氣換熱管為一根且與外管同心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能氣液兩相管式集熱器，其特征在于液相換熱管為一根，位于空氣換熱管的內(nèi)部且與空氣換熱管同心，空氣換熱管內(nèi)還設(shè)有固定液相換熱管的支架，空氣換熱管外表面設(shè)有吸熱載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能氣液兩相管式集熱器，其特征在于空氣換熱管的外表面設(shè)有吸熱載體，吸熱載體的外表面安裝有等分圓周的多個液相換熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能氣液兩相管式集熱器，其特征在于空氣換熱管的外表面設(shè)有吸熱載體，空氣換熱管的內(nèi)表面安裝有等分圓周的多個液相換熱管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能氣液兩相管式集熱器，其特征在于空氣換熱管的外表面安裝有等分圓周的多個液相換熱管，空氣換熱管和液相換熱管的外表面設(shè)有吸熱載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的太陽能氣液兩相管式集熱器，其特征在于吸熱載體為吸熱板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的太陽能氣液兩相管式集熱器，其特征在于吸熱載體為吸熱涂層。
專利摘要本實用新型屬于太陽能利用裝置領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能氣液兩相管式集熱器，包括透明的外管，其特征在于外管內(nèi)設(shè)有復(fù)合為一體氣液兩相換熱裝置，所述氣液兩相換熱裝置包括一個空氣換熱管和多個液相換熱管，空氣換熱管與外管同心。本實用新型具有集熱承壓高、吸熱功能衰減慢、集熱效率高、使用靈活方便、壽命長的優(yōu)點。本實用新型具有空氣集熱和液相集熱的雙重集熱功能，既可以單獨使用氣相集熱或液相集熱，又可以同時使用兩相集熱，使用靈活方便、集熱效率高；本實用新型適合用于聚光中溫集熱；本實用新型的空氣換熱管獨立設(shè)計，承壓高，氣流不通過吸熱涂層，吸熱功能衰減慢，壽命長。
文檔編號F24J2/05GK201935419SQ20102068249
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者劉昭勇, 竇小琳, 許亮, 許剛 申請人:淄博運特能源科技有限公司