本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能集熱技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種平板集熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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集熱系統(tǒng)一般由集熱器和集熱箱組成，其中集熱器主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是直接置換型集熱器，另一類(lèi)是間接置換型集熱器；其中在工業(yè)和單位中普遍使用的是間接置換型集熱器，其主要包括箱體、蓋板、玻璃真空管、換熱管和聯(lián)箱，蓋板覆蓋在箱體頂部，在箱體一端設(shè)置聯(lián)箱，在聯(lián)箱內(nèi)設(shè)置循環(huán)液輸送管；在蓋板下方、箱體內(nèi)部設(shè)有一排玻璃真空管，在玻璃真空管內(nèi)放置一端封閉的換熱管，開(kāi)口端置于聯(lián)箱內(nèi)，且通過(guò)管路與循環(huán)液輸送管連通；其工作原理是：玻璃真空集熱管在陽(yáng)光的照射下吸收熱能，使換熱管內(nèi)的循環(huán)液升溫，由循環(huán)液管新加入的循環(huán)液與吸熱后的循環(huán)液在換熱管內(nèi)形成混流，熱交換效率低、集熱效果差。

另外，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些與平板集熱器配合使用的相變儲(chǔ)能箱，即在水箱內(nèi)設(shè)置散熱盤(pán)管和吸熱盤(pán)管，在散熱盤(pán)管和吸熱盤(pán)管外的水箱內(nèi)填充有相變材料，集熱器的循環(huán)液通入散熱盤(pán)管內(nèi)，散熱盤(pán)管內(nèi)循環(huán)液散發(fā)出的熱量?jī)?chǔ)存在相變材料內(nèi)，而用戶(hù)用水則通入吸熱盤(pán)管吸收相變材料中儲(chǔ)存的熱量，雖然這類(lèi)相變蓄熱箱的儲(chǔ)熱量是相同水量的多倍，可以將水箱體積縮小到原水箱的1/3，但是，相變材料的相變過(guò)程便是儲(chǔ)能過(guò)程，若相變材料的相變溫度過(guò)低，則相變的過(guò)程時(shí)間短，儲(chǔ)存的能量較少，蓄熱能力差；若相變材料的相變溫度過(guò)高，則由散熱盤(pán)管輸出的循環(huán)液的溫度較高，若直接將散熱盤(pán)管輸出的循環(huán)液返回到集熱器，則會(huì)造成熱利用率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種集熱效果好平板集熱系統(tǒng)。

本實(shí)用新型由如下技術(shù)方案實(shí)施：平板集熱系統(tǒng)，其包括平板集熱器和集熱箱，所述平板集熱器包括箱體、蓋板、玻璃真空管、換熱管和聯(lián)箱，所述聯(lián)箱一端設(shè)有循環(huán)液入口，所述聯(lián)箱另一端設(shè)有循環(huán)液出口；所述循環(huán)液出口通過(guò)管路與所述集熱箱的熱介質(zhì)入口連通，所述集熱箱的熱介質(zhì)出口通過(guò)循環(huán)泵與所述循環(huán)液入口連通；在所述換熱管開(kāi)口端固定設(shè)有端板，在所述換熱管內(nèi)部固定設(shè)有隔板，所述隔板相對(duì)于所述蓋板平行設(shè)置；所述隔板一端與所述端板固定連接，所述隔板另一端與所述換熱管封閉端留有通道；所述隔板頂面和與其相對(duì)的所述換熱管內(nèi)壁上設(shè)有若干交錯(cuò)布置的折流板；所述隔板將所述換熱管內(nèi)部分為上下設(shè)置的高溫通道和低溫通道，在所述端板上設(shè)有與所述高溫通道連通的排液管和與所述低溫通道連通的進(jìn)液管；在所述聯(lián)箱內(nèi)設(shè)有一端封閉的低溫輸送管和一端封閉的高溫輸送管，所述低溫輸送管另一端為所述循環(huán)液入口，所述高溫輸送管另一端為所述循環(huán)液出口。

進(jìn)一步的，在所述循環(huán)液出口和所述熱介質(zhì)出口上均設(shè)有單向閥，在所述高溫輸送管上設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器與控制器的輸入端信號(hào)連接，所述控制器的輸出端與所述單向閥信號(hào)連接。

進(jìn)一步的，所述集熱箱包括由一側(cè)向另一側(cè)依次設(shè)置的第一箱體、第二箱體和第三箱體；在所述第一箱體內(nèi)設(shè)有第一吸熱管和第一散熱管，在所述第一吸熱管、所述第一散熱管外部的所述第一箱體內(nèi)填充有第一相變材料；在所述第二箱體內(nèi)設(shè)有第二吸熱管和第二散熱管，在所述第二吸熱管、所述第二散熱管外部的所述第二箱體內(nèi)填充有第二相變材料；在所述第三箱體內(nèi)設(shè)有第三吸熱管和第三散熱管，在所述第三吸熱管、所述第三散熱管外部的所述第三箱體內(nèi)填充有第三相變材料；所述第二散熱管的兩端分別與所述第一散熱管和所述第三散熱管的一端連通，所述第一散熱管的另一端為所述熱介質(zhì)入口，所述熱介質(zhì)入口置于所述第一箱體外部；所述第三散熱管的另一端為所述熱介質(zhì)出口，所述熱介質(zhì)出口置于所述第三箱體外部；所述第二吸熱管兩端分別與所述第一吸熱管和所述第三吸熱管一端連通，所述第一吸熱管和所述第三吸熱管的另一端分別置于對(duì)應(yīng)的所述第一箱體和所述第二箱體外部；所述第一相變材料的相變溫度高于所述第二相變材料的相變溫度，所述第二相變材料的相變溫度高于所述第三相變材料的相變溫度。

進(jìn)一步的，所述第一相變材料、所述第二相變材料、所述第三相變材料均為石蠟。

進(jìn)一步的，所述第一相變材料的相變溫度為70℃，所述第二相變材料的相變溫度為60℃，所述第三相變材料的相變溫度為50℃。

進(jìn)一步的，在所述第一箱體、所述第二箱體和所述第三箱體外部設(shè)有保溫層。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：低溫循環(huán)液和高溫循環(huán)液分別在低溫通道和高溫通道內(nèi)流通，兩者之間均有單獨(dú)的流動(dòng)路徑，可保證換熱管內(nèi)的進(jìn)出循環(huán)液熱交換平衡，提高換熱效率和集熱效果；且在高溫通道內(nèi)設(shè)置了折流板，一方面，可增大循環(huán)液在高溫通道內(nèi)的流程，延長(zhǎng)集熱時(shí)長(zhǎng)，增強(qiáng)集熱效果，另一方面，增大換熱管的內(nèi)部換熱面積，進(jìn)一步加速循環(huán)液的升溫速度；通過(guò)相變溫度依次降低的第一、第二、第三相變材料分別對(duì)流經(jīng)第一、第二、第三散熱管內(nèi)循環(huán)液散發(fā)的熱量進(jìn)行逐級(jí)吸熱蓄積，以增強(qiáng)集熱箱的蓄能能力，減少熱損失。

附圖說(shuō)明：

圖1本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為平板集熱器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為換熱管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為集熱箱結(jié)構(gòu)示意圖。

平板集熱器1、箱體1-1、蓋板1-2、玻璃真空管1-3、換熱管1-4、高溫通道1-4-1、低溫通道1-4-2、聯(lián)箱1-5、循環(huán)液入口1-6、循環(huán)液出口1-7、端板1-8、排液管1-8-1、進(jìn)液管1-8-2、隔板1-9、通道1-10、折流板1-11、低溫輸送管1-12、高溫輸送管1-13、集熱箱2、熱介質(zhì)入口2-1、熱介質(zhì)出口2-2、第一箱體2-3、第一吸熱管2-3-1、第一散熱管2-3-2、第一相變材料2-3-3、第二箱體2-4、第二吸熱管2-4-1、第二散熱管2-4-2、第二相變材料2-4-3、第三箱體2-5、第三吸熱管2-5-1、第三散熱管2-5-2、第三相變材料2-5-3、保溫層2-6、循環(huán)泵3、單向閥4、溫度傳感器5、控制器6。

具體實(shí)施方式：

如圖1至圖4所示：平板集熱系統(tǒng)，其包括平板集熱器1和集熱箱2，平板集熱器1包括箱體1-1、蓋板1-2、玻璃真空管1-3、換熱管1-4和聯(lián)箱1-5，蓋板1-2覆蓋在箱體1-1頂部，在箱體1-1一端設(shè)置聯(lián)箱1-5，在蓋板1-2下方、箱體1-1內(nèi)部設(shè)有一排玻璃真空管1-3；聯(lián)箱1-5一端設(shè)有循環(huán)液入口1-6，聯(lián)箱1-5另一端設(shè)有循環(huán)液出口1-7；循環(huán)液出口1-7通過(guò)管路與集熱箱2的熱介質(zhì)入口2-1連通，集熱箱2的熱介質(zhì)出口2-2通過(guò)循環(huán)泵3與循環(huán)液入口1-6連通；在換熱管1-4開(kāi)口端固定設(shè)有端板1-8，在換熱管1-4內(nèi)部固定設(shè)有隔板1-9，隔板1-9相對(duì)于蓋板1-2平行設(shè)置；隔板1-9將換熱管1-4內(nèi)部分為上下設(shè)置的高溫通道1-4-1和低溫通道1-4-2，在端板1-8上設(shè)有與高溫通道1-4-1連通的排液管1-8-1和與低溫通道1-4-2連通的進(jìn)液管1-8-2；隔板1-9一端與端板1-8固定連接，隔板1-9另一端與換熱管1-4封閉端留有通道1-10；隔板1-9頂面和與其相對(duì)的換熱管1-4內(nèi)壁上設(shè)有若干交錯(cuò)布置的折流板1-11；在聯(lián)箱1-5內(nèi)設(shè)有一端封閉的低溫輸送管1-12和一端封閉的高溫輸送管1-13，低溫輸送管1-12另一端為循環(huán)液入口1-6，高溫輸送管1-13另一端為循環(huán)液出口1-7；低溫輸送管1-12內(nèi)的低溫循環(huán)液(防凍液)輸入各個(gè)進(jìn)液管1-8-2，由進(jìn)液管1-8-2輸出的低溫循環(huán)液進(jìn)入低溫通道1-4-2后經(jīng)通道1-10進(jìn)入高溫通道1-4-1內(nèi)，并呈蛇形繞過(guò)經(jīng)各個(gè)折流板1-11后經(jīng)排液管1-8-1排入高溫輸送管1-13；其中，折流板1-11使循環(huán)液在高溫通道1-4-1內(nèi)多處折返，進(jìn)而增大循環(huán)液在高溫通道1-4-1內(nèi)的流程，延長(zhǎng)集熱時(shí)長(zhǎng)，增強(qiáng)集熱效果；且折流板1-11由鋁板制成，具有導(dǎo)熱性能，增大換熱管1-4的換熱面積，進(jìn)一步加速循環(huán)液的升溫速度；且低溫循環(huán)液和高溫循環(huán)液分別在低溫通道1-4-2和高溫通道1-4-1內(nèi)流通，兩者之間均有單獨(dú)的流動(dòng)路徑，可保證換熱管1-4內(nèi)的進(jìn)出循環(huán)液熱交換平衡，提高換熱效率和集熱效果；在循環(huán)液出口1-7和熱介質(zhì)出口2-2上均設(shè)有單向閥4，在高溫輸送管1-13上設(shè)有溫度傳感器5，溫度傳感器5與控制器6的輸入端信號(hào)連接，控制器6的輸出端與單向閥4信號(hào)連接；控制器6為PLC，通過(guò)控制器6可以預(yù)先設(shè)定單向閥4的開(kāi)啟溫度和關(guān)閉溫度，溫度傳感器5用于實(shí)時(shí)檢測(cè)高溫輸送管1-13內(nèi)高溫循環(huán)液的溫度，并將檢測(cè)到的溫度信號(hào)發(fā)送給控制器6，控制器6將接收到的溫度信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的開(kāi)啟溫度進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)接收到的溫度信號(hào)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的開(kāi)啟溫度時(shí)，控制器6向單向閥4發(fā)送開(kāi)啟信號(hào)，單向閥4打開(kāi)，高溫輸送管1-13內(nèi)的高溫循環(huán)液進(jìn)入集熱箱2內(nèi)；當(dāng)接收到的溫度信號(hào)低于預(yù)先設(shè)定的關(guān)閉溫度時(shí)，控制器6項(xiàng)單向閥4發(fā)送關(guān)閉信號(hào)，單向閥4關(guān)閉；

集熱箱2包括由一側(cè)向另一側(cè)依次設(shè)置的第一箱體2-3、第二箱體2-4和第三箱體2-5，在第一箱體2-3、第二箱體2-4和第三箱體2-5外部設(shè)有保溫層2-6；在第一箱體2-3內(nèi)設(shè)有第一吸熱管2-3-1和第一散熱管2-3-2，在第一吸熱管2-3-1、第一散熱管2-3-2外部的第一箱體2-3內(nèi)填充有第一相變材料2-3-3；在第二箱體2-4內(nèi)設(shè)有第二吸熱管2-4-1和第二散熱管2-4-2，在第二吸熱管2-4-1、第二散熱管2-4-2外部的第二箱體2-4內(nèi)填充有第二相變材料2-4-3；在第三箱體2-5內(nèi)設(shè)有第三吸熱管2-5-1和第三散熱管2-5-2，在第三吸熱管2-5-1、第三散熱管2-5-2外部的第三箱體2-5內(nèi)填充有第三相變材料2-5-3；第二散熱管2-4-2的兩端分別與第一散熱管2-3-2和第三散熱管2-5-2的一端連通，第一散熱管2-3-2的另一端為熱介質(zhì)入口2-1，熱介質(zhì)入口2-1置于第一箱體2-3外部；第三散熱管2-5-2的另一端為熱介質(zhì)出口2-2，熱介質(zhì)出口2-2置于第三箱體2-5外部；第二吸熱管2-4-1兩端分別與第一吸熱管2-3-1和第三吸熱管2-5-1一端連通，第一吸熱管2-3-1和第三吸熱管2-5-1的另一端分別置于對(duì)應(yīng)的第一箱體2-3和第二箱體2-4外部；

第一相變材料2-3-3、第二相變材料2-4-3、第三相變材料2-5-3均為石蠟；第一相變材料2-3-3的相變溫度高于第二相變材料2-4-3的相變溫度，第二相變材料2-4-3的相變溫度高于第三相變材料2-5-3的相變溫度；第一相變材料2-3-3的相變溫度為70℃，第二相變材料2-4-3的相變溫度為60℃，第三相變材料2-5-3的相變溫度為50℃；

工作原理：

1、集熱過(guò)程

首先，低溫輸送管1-12內(nèi)的低溫循環(huán)液經(jīng)各個(gè)進(jìn)液管1-8-2進(jìn)入低溫通道1-4-2內(nèi)；然后，低溫通道1-4-2內(nèi)的低溫循環(huán)液經(jīng)通道1-10進(jìn)入高溫通道1-4-1；接著，高溫通道1-4-1內(nèi)的循環(huán)液由通道1-10向排液管1-8-1流動(dòng)，并吸收陽(yáng)光輻射的熱量溫度逐漸升高為高溫循環(huán)液，并且，循環(huán)液在流動(dòng)過(guò)程中呈蛇形繞過(guò)各個(gè)折流板1-11；最后，高溫通道1-4-1內(nèi)的高溫循環(huán)液經(jīng)排液管1-8-1進(jìn)入高溫輸送管1-13內(nèi)；

2、儲(chǔ)能過(guò)程

高溫輸送管1-13內(nèi)的高溫循環(huán)液經(jīng)熱介質(zhì)入口2-1進(jìn)入第一散熱管2-3-2內(nèi)，第一相變材料2-3-3即相變溫度為70℃的石蠟吸收第一散熱管2-3-2內(nèi)高溫循環(huán)液的部分熱量，由固態(tài)溶解為液態(tài)，并將高溫循環(huán)液的大部分熱量蓄積在第一相變材料2-3-3內(nèi)部；

接著，由第一散熱管2-3-2輸出的循環(huán)液溫度仍高達(dá)(70℃-80℃)，進(jìn)入第二散熱管2-4-2，同理，第二相變材料2-4-3即相變溫度為60℃的石蠟吸收第二散熱管2-4-2內(nèi)的部分熱量，由固態(tài)溶解為液態(tài)，并將第一散熱管2-3-2輸出循環(huán)液中的熱量蓄積在第二相變材料2-4-3內(nèi)部；

接著，由第二散熱管2-4-2輸出的循環(huán)液溫度(60℃-70℃))進(jìn)入第三散熱管2-5-2，同理，第三相變材料2-5-3即相變溫度為50℃的石蠟吸收第三散熱管2-5-2內(nèi)的熱量，由固態(tài)溶解為液態(tài)，并將第二散熱管2-4-2輸出循環(huán)液中的熱量蓄積在第三相變材料2-5-3內(nèi)部；

最終，第三散熱管2-5-2內(nèi)的循環(huán)液經(jīng)熱介質(zhì)出口2-2輸出后由循環(huán)泵3泵入到低溫輸送管1-12內(nèi)再次進(jìn)入平板集熱器1內(nèi)進(jìn)行集熱；

3、應(yīng)用

在利用本實(shí)用新型所述的平板集熱系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)和生活用水進(jìn)行加熱時(shí)，通過(guò)管路將第一吸熱管2-3-1的外端與水源連通，通過(guò)管路將第三吸熱管2-5-1的外端與用戶(hù)的用水設(shè)備進(jìn)水口連通即可；

水源提供的常溫水首先進(jìn)入第一吸熱管2-3-1，水吸收第一相變材料2-3-3蓄積的熱量后依次流經(jīng)第二吸熱管2-4-1、第三吸熱管2-5-1供給用戶(hù)的用水設(shè)備；

當(dāng)?shù)谝幌嘧儾牧?-3-3蓄積的熱量被第一吸熱管2-3-1內(nèi)的常溫水吸收完畢后，則第一吸熱管2-3-1內(nèi)的水不再吸收熱量，而是直接進(jìn)入第二吸熱管2-4-1內(nèi)吸收第二相變材料2-4-3的蓄積的熱量；同理，當(dāng)?shù)诙嘧儾牧?-4-3的蓄積的熱量被完全吸收后，則第二吸熱管2-4-1內(nèi)的水不再吸熱，而是直接進(jìn)入第三吸熱管2-5-1，吸收第三相變材料2-5-3蓄積的熱量；

由水源提供的常溫水依次流經(jīng)第一吸熱管2-3-1、第二吸熱管2-4-2、第三吸熱管2-5-1，依次吸收第一相變材料2-3-3、第二相變材料2-4-3、第三相變材料2-5-3蓄積的熱量，滿(mǎn)足用戶(hù)隨用雖熱的用水需求。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。