專利名稱：真空集熱管內(nèi)兩相流換熱太陽集熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及真空集熱管內(nèi)兩相流換熱太陽集熱裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的真空集熱管集熱溫度高、熱損小、產(chǎn)業(yè)化程度高，用其制造的插管式太陽熱水器可在冬季提供50°C以上生活熱水。但總的來說，真空集熱管的應(yīng)用產(chǎn)品還不夠豐富發(fā)達(dá)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供真空集熱管內(nèi)兩相流換熱太陽集熱裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案用真空集熱管和與集熱管配合連接的聯(lián)集器件，組成一臺(tái)真空集熱管內(nèi)兩相流換熱的太陽集熱裝置。聯(lián)集器件包括與集熱管罩玻璃管插入連接的聯(lián)集盒，通過其連接駁管與集熱管內(nèi)玻璃管或者罩玻璃管連接的聯(lián)集母管以及蓄熱水箱。真空集熱管包括全玻璃真空集熱管、內(nèi)玻璃管帶翅板吸收體的真空集熱管。令集熱管兩端的水平誤差小于正負(fù)35毫米。在大多數(shù)情況下，集熱管的布置越接近水平越好。通過調(diào)整聯(lián)集器件的駁接管或者集熱管的狀態(tài)、在聯(lián)集器件內(nèi)或者在集熱管管口設(shè)置擋水物體使集熱管出水時(shí)有水留存、在集熱管管口上部設(shè)置擋氣物體使集熱管進(jìn)水時(shí)上面有氣留存。所述擋水物體和擋氣物體包括與集熱管內(nèi)玻璃管密封連接的連接駁管及密封圈、與集熱管內(nèi)玻璃管內(nèi)側(cè)密封連接的擋氣水圈。集熱管內(nèi)的水可以放出但不能放完，可以放進(jìn)但不能全部占據(jù)集熱管內(nèi)部空間。聯(lián)集器件配置補(bǔ)水駁管、排水駁管、進(jìn)出水駁管、溢氣管或者封閉氣囊和泄壓器件。集熱管可含有與其內(nèi)腔壁貼合的毛細(xì)吸液材料，譬如卷成筒狀并用彈性件抵住的玻璃絲網(wǎng)。還可以采用配置有電磁閥、水溫水位傳感器或者流量計(jì)的微機(jī)控制系統(tǒng)，制造微機(jī)控制的兩相流換熱太陽集熱裝置。還可以在聯(lián)集器件內(nèi)部嵌入一個(gè)管狀換熱器；或者在聯(lián)集器件內(nèi)各集熱管內(nèi)部嵌入分支換熱器，所述分支換熱器相互連接形成水路，集熱管內(nèi)的水不斷蒸發(fā)成水蒸氣在管狀換熱器或者分支換熱器表面冷凝；或者聯(lián)集器件與一根伸向外界的蒸汽管連接，集熱管內(nèi)的水不斷蒸發(fā)成水蒸氣通過蒸汽管輸出。還可以采用一維聚光裝置，所述一維聚光裝置包括反射聚光器件和透鏡聚光器件；一維聚光裝置與集熱管聚光連接，即集熱管的吸收膜處于一維聚光裝置的聚光區(qū)域。還可以令聯(lián)集器件軸心線帶水平傾角安裝；在聯(lián)集器件內(nèi)設(shè)置梯級(jí)水壩；梯級(jí)水壩的每一梯級(jí)與一支或者處于同一水平位置的一對集熱管連通，梯級(jí)水壩的擋水水位高于所在集熱管的留存水位0至30毫米。還可以采用一個(gè)蓄熱水箱加熱負(fù)載，蓄熱水箱與一個(gè)封閉的管狀兩相流換熱器件冷端低熱阻連接；冷端的位置高于聯(lián)集器件并與聯(lián)集器件內(nèi)部通過一根蒸汽管連通，冷端內(nèi)的冷凝水可以回流進(jìn)入聯(lián)集器件內(nèi)部；冷端的頂部含有一根與一個(gè)負(fù)壓源或者與一個(gè)氣球式封閉氣囊連通的通氣管。[0009]還可以令聯(lián)集器件內(nèi)部通過一根蒸汽管與一個(gè)外置換熱器件連通；所述換熱器件的底部與一個(gè)水泵的進(jìn)水口連接，水泵的出水口與聯(lián)集器件的補(bǔ)水駁管連接。還可以令聯(lián)集器件含有一個(gè)可控梯級(jí)多水位水壩或者多水位擋水物體，多水位水壩的每個(gè)壩面下部和多水位擋水物體的下部均含有溢流界面和一個(gè)以上可控水閥；集熱管的水位狀態(tài)隨這些可控水閥狀態(tài)的改變而改變。還可以采用一個(gè)水力抽真空器件，所述水力抽真空器件的真空吸氣口與聯(lián)集器件內(nèi)部之間串接有一個(gè)可控氣閥；或者串接有一個(gè)可控氣閥和一個(gè)負(fù)壓容器。玻璃儀器店有一種水力抽真空器件銷售，它利用運(yùn)動(dòng)流體的卷吸作用形成負(fù)壓來抽真空。本實(shí)用新型的有益效果令集熱管水平布置并在集熱管內(nèi)實(shí)現(xiàn)汽水兩相共存，可充分發(fā)揮真空集熱管熱損小的優(yōu)點(diǎn)，使集熱管內(nèi)溫度達(dá)到70至100°C，并利用該溫度范圍的水蒸氣分壓實(shí)現(xiàn)高效的兩相流換熱循環(huán)。兩相流換熱具有良好的傳熱能力、等溫性和熱流密度變換能力。通過使用擋氣水圈等措施，在集熱管內(nèi)部留存水，可防止空曬和突進(jìn)冷水炸管。采用小管徑集熱管水平布置還具有毛細(xì)材料吸液距離短的優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，令水流入集熱管換熱后流出，克服了管內(nèi)存滿水的橫置集熱管集熱裝置依靠集熱管內(nèi)存水長距離傳熱熱阻高、帶負(fù)載能力差的缺陷，并具有換熱環(huán)節(jié)少、制造方便、管內(nèi)壓水少得熱量大、 輸出溫度選擇方便、可利用集熱管暫時(shí)儲(chǔ)存熱水和取水方便的優(yōu)點(diǎn)。制造帶分體室內(nèi)水箱的直通式家用分體式太陽熱水器可以免用循環(huán)泵、出熱水時(shí)間也早。本實(shí)用新型的兩相流蒸汽集熱裝置結(jié)構(gòu)簡單、換熱環(huán)節(jié)無活動(dòng)部件、節(jié)能、可靠性高、抗凍，適合制造家用一體式太陽熱水器。在制造壁掛太陽熱水器時(shí)，還可以用軟管連接集熱器和水箱，安裝方便、節(jié)省。采用一維聚光裝置與集熱管聚光連接制造的聚光兩相流蒸汽集熱裝置，可以輸出100°c以上壓力足夠大的水蒸氣、可大幅度降低兩相流換熱空間內(nèi)不凝氣體的比例、大大提高集熱和傳熱效率，能進(jìn)一步拓展真空集熱管及其集熱裝置的用途。 低倍數(shù)的一維聚光真空集熱裝置，手動(dòng)一個(gè)月跟蹤一次也可以滿足精度要求。還可使用免跟蹤的反射聚光板。在聯(lián)集器件內(nèi)設(shè)置梯級(jí)水壩，用于在聯(lián)集器件軸心線帶水平傾角安裝時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水。傾角安裝為中高緯度利用太陽能所必須。采用多水位水壩，可以先用高水位對集熱管輸入海水進(jìn)行蒸餾，再適時(shí)切換到低水位移去濃縮的海水。這樣可利用集熱管所產(chǎn)蒸汽實(shí)現(xiàn)多效蒸餾，使產(chǎn)品性價(jià)比成倍提高。它還可用于對各種難降解的污水包括電鍍廢水、含抗生素廢水、造紙黑液進(jìn)行蒸餾凈化，蒸餾濃縮液可利用或者另行處理。在聯(lián)集器件內(nèi)設(shè)置換熱器件，用集熱管內(nèi)水蒸氣對負(fù)載換熱器件加熱，可實(shí)現(xiàn)與負(fù)載的隔離，方便集熱裝置承壓運(yùn)行。兩相流承壓集熱裝置在太陽能供暖方面性能優(yōu)異。 與管內(nèi)存水的插管式集熱模塊比，造價(jià)相當(dāng)，但帶負(fù)載能力超強(qiáng)，冬季可高效率提供45°C以上熱能，并且可靠性高，抗凍性能好，尤其是出熱水時(shí)間可提前近3小時(shí)，其得熱量可提高一倍以上，使僅需要白天供暖的辦公室幼兒園等場合晴天不需要輔助能源供暖，總體性價(jià)比可提高1至3倍。與采用熱管或者金屬流道的集熱模塊比，兩相流承壓集熱裝置造價(jià)降低一半、節(jié)省貴重金屬、流道阻力減小70%運(yùn)行費(fèi)用低、可靠性和集熱效率更高，總體性價(jià)比可提高1至2倍。令聯(lián)集器件內(nèi)部與一個(gè)負(fù)壓源連通，可以降低集熱管內(nèi)不凝氣體分壓提高兩相流換熱效率。采用封閉氣囊可在防止水分蒸發(fā)的同時(shí)，降低不凝氣體分壓，有助于提高兩相流換熱效率。采用毛細(xì)吸液材料，可確保內(nèi)玻璃管內(nèi)壁不干涸，有助于提高集熱效率。采用自控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的功能，大幅度提高集熱裝置的性能，并可與生產(chǎn)工藝無縫銜接。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是一臺(tái)真空集熱管內(nèi)兩相流換熱太陽供暖供熱水集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是
圖1集熱裝置的聯(lián)集母管橫截面剖視。圖3是一臺(tái)直通式真空集熱管內(nèi)兩相流換熱太陽集熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是一臺(tái)兩相流換熱太陽能產(chǎn)蒸汽裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4太陽能產(chǎn)蒸汽裝置的聯(lián)集盒橫截面剖視。圖中1.聯(lián)集母管；2.駁管；3.集熱管；4.內(nèi)玻璃管；5.密封圈；6.罩殼；7.排水駁管；8.水箱；9.冷端；10.補(bǔ)水駁管；11.水源；12.泄壓閥；13.負(fù)壓駁管；14.負(fù)壓源； 15.氣囊；16.水壩；17.端口 ；18.換熱管；19.傳感器；20.聯(lián)集盒；21.擋氣水圈；22.進(jìn)出水駁管；23.溢氣管；24.上水管；25.顯示屏J6、27.組閥J8、29.聯(lián)桿；30.溢流口 ； 31.蒸汽管道；32.調(diào)節(jié)閥；33、34.蒸餾器；35.預(yù)熱裝置。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2共同給出本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例。
圖1和圖2中，聯(lián)集母管1兩側(cè)焊接兩排喇叭形連接駁管2，駁管2端口含有翻邊，駁管2的翻邊與集熱管3內(nèi)玻璃管4 之間用密封圈5連接，組成一臺(tái)真空集熱管內(nèi)兩相流換熱的集熱裝置。聯(lián)集母管1帶有罩殼6，罩殼6內(nèi)充填絕熱材料。聯(lián)集母管1 一端接有排水駁管7 ；另一端伸出，與蓄熱水箱8 內(nèi)的兩相流換熱盤管冷端9連通，并通過補(bǔ)水駁管10與外界水源11和泄壓閥12連通。冷端9上方通過負(fù)壓駁管13與負(fù)壓源14和氣球式封閉氣囊15連通。聯(lián)集母管1內(nèi)部制有梯級(jí)水壩16，并含有一根帶連接端口 17的承壓循環(huán)換熱管18。大致與內(nèi)玻璃管4黑色吸收膜的位置重合，內(nèi)玻璃管4內(nèi)腔壁貼合有毛細(xì)吸液材料。為圖面簡介清晰，圖2右邊的連接駁管2與集熱管3之間沒有畫出密封圈。
圖1和圖2實(shí)施例工作原理陽光加熱集熱管3內(nèi)存水使其受熱蒸發(fā)，水蒸氣在壓差作用下進(jìn)入聯(lián)集母管1。當(dāng)換熱管18有水流過其表面溫度低時(shí)，水蒸氣在換熱管18表面放熱冷凝加熱換熱管18內(nèi)的水，冷凝水經(jīng)聯(lián)集母管1底部返回集熱管3內(nèi)，并通過毛細(xì)吸液材料向上提升到整個(gè)內(nèi)玻璃管4內(nèi)腔壁。當(dāng)換熱管18水路關(guān)斷表面溫度高時(shí)，水蒸氣在壓差作用下進(jìn)入蓄熱水箱8內(nèi)的冷端9。當(dāng)水箱8有水且冷端9表面溫度低時(shí)，冷端9內(nèi)部水蒸氣放熱冷凝加熱水箱8內(nèi)的水，冷凝水流經(jīng)聯(lián)集母管1底部返回集熱管3內(nèi)并經(jīng)毛細(xì)吸液材料向上提升到整個(gè)內(nèi)玻璃管4內(nèi)腔壁。這期間，集熱管3和聯(lián)集母管1內(nèi)部部分受熱膨脹的空氣，經(jīng)負(fù)壓駁管13進(jìn)入水箱8上面氣囊盒中的氣囊15，以后空氣溫度降低收縮時(shí)，氣囊15中的空氣返回聯(lián)集母管1內(nèi)。當(dāng)換熱管18和盤管冷端9均為高溫集熱裝置空曬時(shí)，隨著內(nèi)部水蒸氣壓力的增加，與補(bǔ)水駁管10連通的泄壓閥12打開進(jìn)行排氣泄壓。空曬過后，通過與微機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)電氣連接的水溫水位傳感器19 了解集熱裝置內(nèi)的工況，并在微機(jī)控制系統(tǒng)顯示屏上顯示?？梢酝ㄟ^補(bǔ)水駁管10手工補(bǔ)水或者自動(dòng)補(bǔ)水。[0026]
圖1中聯(lián)集母管1水平布置，補(bǔ)水不用梯級(jí)水壩16。但大部分情況聯(lián)集母管1為傾斜布置，即補(bǔ)水駁管10所在的一端向上抬起。聯(lián)集母管1傾斜時(shí)補(bǔ)水過程為用補(bǔ)水駁管10從水源11接進(jìn)純水。由于梯級(jí)水壩16的阻擋，只有溢過梯級(jí)水壩16的水才能達(dá)到相鄰下一級(jí)集熱管3內(nèi)。因此，各集熱管3從上到下依次補(bǔ)水，直至所有集熱管3補(bǔ)上水。 若有多余的水積聚在最下面的集熱管3內(nèi)外，可通過排水駁管7排出。
圖1和圖2實(shí)施例可用于太陽能供暖和供熱水。供暖季節(jié)，可將水箱8內(nèi)的水放空。圖3給出本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例。圖3中，聯(lián)集盒20兩側(cè)插孔內(nèi)插入集熱管 3，集熱管3內(nèi)塞入擋氣水圈21，組成一臺(tái)真空集熱管內(nèi)兩相流換熱的集熱裝置。聯(lián)集盒20 帶有罩殼6和絕熱材料，內(nèi)部還含有一個(gè)與微機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)電氣連接的水溫水位傳感器 19。聯(lián)集盒20傾斜布置，低端帶有一個(gè)進(jìn)出水駁管22 ；高端帶有一個(gè)溢氣管23。圖3實(shí)施例的工作原理可簡述為微機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)部萬年歷和設(shè)定的程序在太陽升起時(shí)開機(jī)自檢。情況正常通過上水管M進(jìn)水。因集熱管3平放和采用擋氣水圈21， 集熱管3上部兩相共存。陽光加熱集熱管3內(nèi)的水，水溫達(dá)到設(shè)定，微機(jī)控制系統(tǒng)通過進(jìn)出水駁管22將熱水送入蓄熱水箱8。然后根據(jù)情況再次上水或者停止集熱。集熱裝置的狀態(tài)通過與微機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)電氣連接的顯示屏25顯示。集熱管3下部始終留存水，快速再次上水則不會(huì)炸管。少量存水結(jié)冰時(shí)內(nèi)玻璃管4內(nèi)的水垢會(huì)破碎掉落。圖3實(shí)施例用于現(xiàn)有插管式熱水系統(tǒng)的改造，需要配置微機(jī)控制裝置、電磁閥和水溫水位傳感器。還要將集熱管放平并在集熱管內(nèi)設(shè)置擋氣水圈，重新布置水路管道。圖4和圖5共同給出本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例。圖4和圖5中，聯(lián)集母管1兩側(cè)駁管2與內(nèi)玻璃管帶翅板吸收體的真空集熱管3之間采用密封圈連接，組成一臺(tái)兩相流換熱太陽能產(chǎn)蒸汽裝置。集熱管3的內(nèi)玻璃管4直徑25毫米，其罩玻璃管在端口處縮頸并與內(nèi)玻璃管4融封。內(nèi)玻璃管4包裹金屬傳熱好，可免用毛細(xì)吸液材料，直接從受熱的頂部向下面的存水部位傳熱，回避毛細(xì)吸液材料結(jié)垢的問題。內(nèi)玻璃管帶翅板的集熱管內(nèi)徑設(shè)計(jì)自由度大。集熱管3水平布置帶有一維反射聚光裝置；聯(lián)集母管1帶有罩殼和絕熱材料， 其軸心線帶水平傾角以確保聚光裝置跟蹤太陽高度角。為簡潔起見，圖中未畫出聚光裝置。 采用兩個(gè)多閥聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)組閥高位組閥26和低位組閥27。電動(dòng)組閥沈、27的各個(gè)閥門分別安裝在各多水位梯級(jí)水壩16上，并分別通過與電磁閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的聯(lián)桿觀、四連接而可以同步啟閉。所述電磁閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與微機(jī)控制系統(tǒng)電氣連接。水壩16帶有溢流口 30。 聯(lián)集母管1內(nèi)的水溫水位傳感器19與微機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)電氣連接。圖4和圖5實(shí)施例工作前要先上水。上水時(shí)，微機(jī)控制系統(tǒng)通過電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)關(guān)閉低位組閥27、開啟高位組閥沈，打開可關(guān)斷溢氣管，從聯(lián)集母管1高端通過管道閥門接入原水。聯(lián)集母管1內(nèi)最上面一級(jí)多水位梯級(jí)水壩16內(nèi)的水位逐漸上升，水壩16內(nèi)水位達(dá)到其打開的高位組閥26的高度時(shí)會(huì)流入下一級(jí)水壩16圍起的空間以及與其連通的集熱管 3內(nèi)，這樣從上到下逐級(jí)上水。當(dāng)安裝在末級(jí)水壩16處的水位傳感器19檢測到其所在空間進(jìn)水達(dá)到設(shè)定低水位時(shí)，關(guān)斷高位組閥26。這時(shí)，最上面一級(jí)水壩16里邊的水位逐漸升高直至漫過所在水壩16的溢流口 30，流入下一級(jí)水壩16圍起的空間以及與其連通的集熱管3內(nèi)，這樣從上到下逐級(jí)抬高水位。當(dāng)水位傳感器19檢測到進(jìn)水達(dá)到設(shè)定高水位時(shí)，關(guān)斷進(jìn)水，上水過程結(jié)束。[0033]圖4和圖5實(shí)施例中，不用高位組閥沈以及從下到上也能實(shí)現(xiàn)正常上水。但采用高位組閥沈可以使各級(jí)集熱管3提早進(jìn)水，即實(shí)現(xiàn)各集熱管3的同步上水，避免后面的集熱管3在聚光集熱狀態(tài)下等待時(shí)間過長工況劣化。采用高位組閥沈還可以使各級(jí)集熱管 3只上水到設(shè)定的較低水位，使產(chǎn)蒸汽裝置的上水方案有多一種選擇。配置聚光裝置的真空集熱管，即使在冬季太陽輻射強(qiáng)度只有500瓦/平方米條件下，也能穩(wěn)定地用含鹽量19%的鹽水產(chǎn)生2個(gè)大氣壓的蒸汽。通過控制串接于蒸汽管道31 與微機(jī)控制系統(tǒng)電氣連接的調(diào)節(jié)閥32，可以調(diào)節(jié)太陽能產(chǎn)蒸汽裝置的水蒸氣輸出壓力。太陽能蒸餾裝置可以采用多模式工作太陽弱時(shí)采用雙效或者單效蒸餾模式；太陽強(qiáng)時(shí)采用三效蒸餾模式。三效蒸餾模式可以是這樣的太陽光使集熱管3內(nèi)的水受熱蒸發(fā)。在集熱管3內(nèi)產(chǎn)生的水蒸氣在壓差作用下通過蒸汽管道31進(jìn)入第二級(jí)蒸餾器33。第二級(jí)蒸餾器 33產(chǎn)生的約100°C水蒸氣進(jìn)入第三級(jí)蒸餾器34。第三級(jí)蒸餾器34采用低壓蒸餾，所產(chǎn)生的約75至85°C水蒸氣進(jìn)入原水預(yù)熱裝置35內(nèi)預(yù)熱原水及作其它用途。原水在預(yù)熱的同時(shí)采用真空泵真空除氣。微機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)太陽能產(chǎn)蒸汽裝置蒸餾水的產(chǎn)量，推算出集熱管3內(nèi)海水的濃縮度和集熱管3內(nèi)濃縮液的存量，并適時(shí)進(jìn)行再次上水。到晚間，打開低位組閥27將集熱管3內(nèi)的濃縮液收下。圖4和圖5實(shí)施例的集熱管3開口端無阻擋，加上聯(lián)集母管1在冬夜的降溫慢于集熱管3，可獲得集熱管3內(nèi)順序凍結(jié)的效果，使結(jié)冰對集熱管3影響減小到最低程度。
權(quán)利要求1.真空集熱管內(nèi)兩相流換熱太陽集熱裝置，由真空集熱管和與集熱管配合連接的聯(lián)集器件組成，聯(lián)集器件包括與集熱管罩玻璃管插入連接的聯(lián)集盒、通過其連接駁管與集熱管內(nèi)玻璃管或者罩玻璃管連接的聯(lián)集母管以及蓄熱水箱；真空集熱管包括全玻璃真空集熱管、內(nèi)玻璃管帶翅板吸收體的真空集熱管；聯(lián)集器件配置補(bǔ)水駁管、排水駁管、進(jìn)出水駁管、 溢氣管或者封閉氣囊和泄壓器件；集熱管可含有與其內(nèi)腔壁貼合的毛細(xì)吸液材料；還可以采用配置有電磁閥、水溫水位傳感器或者流量計(jì)的微機(jī)控制系統(tǒng)，制造微機(jī)控制的兩相流換熱太陽集熱裝置，其特征在于集熱管兩端的水平誤差小于正負(fù)35毫米；通過調(diào)整聯(lián)集器件的駁接管或者集熱管的狀態(tài)、在聯(lián)集器件內(nèi)或者在集熱管管口設(shè)置擋水物體使集熱管出水時(shí)有水留存、在集熱管管口上部設(shè)置擋氣物體使集熱管進(jìn)水時(shí)上面有氣留存；所述擋水物體和擋氣物體包括與集熱管內(nèi)玻璃管密封連接的連接駁管及密封圈、與集熱管內(nèi)玻璃管內(nèi)側(cè)密封連接的擋氣水圈。
2.按照權(quán)利要求1所述的集熱裝置，其特征在于聯(lián)集器件內(nèi)部嵌入一個(gè)管狀換熱器； 或者在聯(lián)集器件內(nèi)各集熱管內(nèi)部嵌入分支換熱器，所述分支換熱器相互連接形成水路，集熱管內(nèi)的水不斷蒸發(fā)成水蒸氣在管狀換熱器或者分支換熱器表面冷凝；或者聯(lián)集器件與一根伸向外界的蒸汽管連接，集熱管內(nèi)的水不斷蒸發(fā)成水蒸氣通過蒸汽管輸出。
3.按照權(quán)利要求1或者2所述的集熱裝置，其特征在于含有一維聚光裝置，所述一維聚光裝置包括反射聚光器件和透鏡聚光器件；一維聚光裝置與集熱管聚光連接，即集熱管的吸收膜處于一維聚光裝置的聚光區(qū)域。
4.按照權(quán)利要求1或者2所述的集熱裝置，其特征在于聯(lián)集器件軸心線帶水平傾角安裝；聯(lián)集器件內(nèi)含有梯級(jí)水壩，梯級(jí)水壩的每一梯級(jí)與一支或者處于同一水平位置的一對集熱管連通，梯級(jí)水壩的擋水水位高于所在集熱管的留存水位0至30毫米。
5.按照權(quán)利要求1或者2所述的集熱裝置，其特征在于含有一個(gè)蓄熱水箱加熱負(fù)載，蓄熱水箱與一個(gè)封閉的管狀兩相流換熱器件冷端低熱阻連接；冷端的位置高于聯(lián)集器件并與聯(lián)集器件內(nèi)部通過一根蒸汽管連通，冷端內(nèi)的冷凝水可以回流進(jìn)入聯(lián)集器件內(nèi)部；冷端的頂部含有一根與一個(gè)負(fù)壓源或者與一個(gè)氣球式封閉氣囊連通的通氣管。
6.按照權(quán)利要求1或者2所述的集熱裝置，其特征在于聯(lián)集器件內(nèi)部通過一根蒸汽管與一個(gè)外置換熱器件連通；所述換熱器件的底部與一個(gè)水泵的進(jìn)水口連接，水泵的出水口與聯(lián)集器件的補(bǔ)水駁管連接。
7.按照權(quán)利要求1或者2所述的集熱裝置，其特征在于聯(lián)集器件含有一個(gè)可控梯級(jí)多水位水壩或者多水位擋水物體，多水位水壩的每個(gè)壩面下部和多水位擋水物體的下部均含有溢流界面和一個(gè)以上可控水閥；集熱管的水位狀態(tài)隨這些可控水閥狀態(tài)的改變而改變。
8.按照權(quán)利要求1或者2所述的集熱裝置，其特征在于含有一個(gè)水力抽真空器件，所述水力抽真空器件的真空吸氣口與聯(lián)集器件內(nèi)部之間串接有一個(gè)可控氣閥；或者串接有一個(gè)可控氣閥和一個(gè)負(fù)壓容器。
專利摘要真空集熱管內(nèi)兩相流換熱太陽集熱裝置，由真空集熱管和聯(lián)集器件組成，其特征在于集熱管兩端的水平誤差小于正負(fù)35毫米；通過調(diào)整聯(lián)集管狀態(tài)和在聯(lián)集器件或集熱管管口設(shè)置擋水擋氣物體使集熱管內(nèi)始終有水、氣留存；擋水擋氣物體包括連接駁管、密封圈和擋氣水圈。本實(shí)用新型的有益效果在集熱管內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩相共存和兩相流換熱循環(huán)。兩相流換熱循環(huán)傳熱能力強(qiáng)、等溫性好、換熱環(huán)節(jié)少、熱沉小、輸出溫度調(diào)節(jié)方便、可靠性高、抗凍、性價(jià)比高。本實(shí)用新型拓展了真空集熱管及其集熱裝置的用途，包括用集熱管引進(jìn)海水直接進(jìn)行蒸餾，并用所產(chǎn)蒸汽實(shí)現(xiàn)多效蒸餾。結(jié)合附圖給出三個(gè)實(shí)施例。
文檔編號(hào)F24J2/05GK202101428SQ20112012475
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者施國樑 申請人:海寧伊滿閣太陽能科技有限公司