一種太陽能熱利用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能熱能利用方面的技術(shù)，尤其涉及一種太陽能熱利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，用于提供民用熱水或采暖的太陽能集熱器主為太陽能玻璃真空集熱管式集熱器和平板集熱器兩類，由這兩類集熱器構(gòu)筑的太陽能供熱系統(tǒng)的傳統(tǒng)工作原理為:太陽能集熱器集熱后，把熱能通過液體介質(zhì)循環(huán)把熱量轉(zhuǎn)移并貯存在水箱中，在需要用熱時(shí)，再?gòu)乃湎蛴脩艄?，但這種供熱系統(tǒng)，在嚴(yán)寒地區(qū)供熱時(shí)，難以解決抗凍、介質(zhì)泄露、夏季過熱等多種問題。
[0003]太陽能在生活熱水、供暖利用方面存在著很大的發(fā)展空間，但是某些致命的客觀因素制約了太陽能在生活熱水、采暖供暖方面的進(jìn)一步的發(fā)展，太陽能是一種間歇式能源，太陽輻射受到晝夜、季節(jié)以及雨雪天氣因素的影響，表現(xiàn)為間斷性和不穩(wěn)定性。
[0004]在太陽能熱水應(yīng)用方面，其系統(tǒng)主用采用水箱進(jìn)行供熱，熱水是一種顯熱，儲(chǔ)能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，且水箱在使用過程中還存在如下缺陷:水箱體積大，一方面，在用水量少時(shí)，水循環(huán)慢，導(dǎo)致不能及時(shí)換熱，影響用戶使用，以及存在部分死水空間，容易滋生細(xì)菌不衛(wèi)生；另一方面體積龐大的水箱安裝放置不方便，同時(shí)水箱內(nèi)長(zhǎng)期盛水，日久腐蝕，存在漏水的可能；再一方面，水箱容積大，為保持衛(wèi)生，水需定期高溫加熱，因而極其費(fèi)電。水箱加熱到一定溫度不能進(jìn)行換熱加熱水箱內(nèi)的水，如繼續(xù)加熱水箱，會(huì)出現(xiàn)水箱內(nèi)水過熱；如不繼續(xù)加熱水箱，集熱器將發(fā)生過熱，從而損壞集熱器。況且，傳統(tǒng)太陽能熱水器包括集熱器和熱水箱及各種組件構(gòu)成一個(gè)完整的熱水系統(tǒng)，系統(tǒng)比較復(fù)雜。
[0005]針對(duì)上述情況，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種無水箱太陽能熱水器，基本上在技術(shù)上解決了上述問題，即在傳統(tǒng)的太陽能真空集熱管內(nèi)設(shè)置了相變蓄能材料，把太陽能儲(chǔ)藏在相變蓄能材料中，再通過水把相變蓄能材料里的熱量間接交換出來，實(shí)現(xiàn)熱水的供給。這種技術(shù)，由皇明太陽能(上海)有限公司研發(fā)并已市場(chǎng)化。但是，這套技術(shù)工藝復(fù)雜、制造成本過高，真空集熱管內(nèi)溫度有可能過熱等問題依然存在，最主要的問題就是儲(chǔ)熱量有限，不能滿足三口之家日常的中央熱水供應(yīng)，還需要額外的熱源設(shè)備備用，產(chǎn)生了重復(fù)投資。
[0006]在太陽能供暖方面，特別是太陽能空氣加熱方面，目前市場(chǎng)上已有一種產(chǎn)品，其專利號(hào)為:201320744290( —種蓄能型太陽能空氣集熱器)，一種蓄能型太陽能空氣集熱器，包括太陽能玻璃真空集熱管、蓄能棒、密封圈、進(jìn)風(fēng)聯(lián)箱、出風(fēng)聯(lián)箱，其中，該蓄能棒在太陽能玻璃真空集熱管的內(nèi)部，密封圈與太陽能玻璃真空集熱管相接，進(jìn)風(fēng)聯(lián)箱與出風(fēng)聯(lián)箱通過密封圈與太陽能玻璃真空集熱管相連。太陽能玻璃真空集熱管主要起吸收太陽能熱水器，蓄能棒存貯多余熱量，密封圈起密封阻氣作用，進(jìn)風(fēng)聯(lián)箱將風(fēng)分配至各太陽能玻璃真空集熱管，出風(fēng)聯(lián)箱將風(fēng)從太陽能玻璃真空集熱管內(nèi)收回。所述的太陽能玻璃真空集熱管由外玻璃管、內(nèi)玻璃管及玻璃彈簧組成，外玻璃管與內(nèi)玻璃管頭部直接相連，外玻璃管與內(nèi)玻璃管尾部通過玻璃彈簧相連，玻璃彈簧實(shí)為一中空玻璃管按彈簧方式繞制而成。太陽能玻璃真空集熱管的內(nèi)玻璃管上涂太陽能吸收涂層，用于吸收太陽能并轉(zhuǎn)至熱能，玻璃彈簧一端連接內(nèi)玻璃管尾部，另一端連接外玻璃管尾部，將內(nèi)玻璃管與外玻璃管連通，也就是說，通過玻璃彈簧，太陽能玻璃真空集熱管的尾部也是通氣的，玻璃彈簧起的另外一個(gè)作用是緩沖內(nèi)玻璃管與外玻璃管溫度變化引起的膨脹收縮，防止玻璃管炸管。
[0007]這種技術(shù)方案也存在很多弊端，1，沒有輔助電加熱裝置，還是靠天吃飯，蓄能量無法得到穩(wěn)定的保障，意味著在嚴(yán)寒地區(qū)的供暖系統(tǒng)，靠這么一套太陽能空氣集熱系統(tǒng)無法保障整個(gè)供暖季的需求，還需要一套備用的供暖系統(tǒng)來補(bǔ)充。2，系統(tǒng)通風(fēng)管道連接復(fù)雜，管道保溫及輔助管道等材料成本增加。3，無法做到熱水和熱風(fēng)系統(tǒng)合二為一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能熱利用裝置，從根本上解決了太陽能供熱系統(tǒng)可能出現(xiàn)的防凍、泄漏、過熱問題，簡(jiǎn)化太陽能供熱系統(tǒng)，降低太陽能供熱系統(tǒng)的成本，把熱水、熱風(fēng)等功能集一體，同時(shí)還配備了輔助電加熱功能，一套系統(tǒng)就可以解決供暖的問題。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:一種太陽能熱利用裝置，包括真空集熱管組件、蓄能體，其特征在于:所述的真空集熱管組件包括全玻璃真空管、導(dǎo)熱棒以及太陽能吸收涂層，所述的導(dǎo)熱棒設(shè)置在所述的全玻璃真空管內(nèi)，所述的太陽能吸收涂層設(shè)置在全玻璃真空管內(nèi)或者導(dǎo)熱棒的外表面上；所述的蓄能體包括外保溫殼體、第一內(nèi)膽、第二內(nèi)膽、相變蓄能材料以及若干導(dǎo)熱突體，所述的第一內(nèi)膽設(shè)置在所述的外保溫殼體內(nèi)，所述的第二內(nèi)膽設(shè)置在所述的第一內(nèi)膽內(nèi)，且第一內(nèi)膽的內(nèi)壁和第二內(nèi)膽的外壁之間構(gòu)成一個(gè)環(huán)形空腔，所述的相變蓄能材料設(shè)置在所述的第二內(nèi)膽內(nèi)，所述的導(dǎo)熱突體一端和所述的第二內(nèi)膽的外壁焊接為一體，另一端則貫通所述的環(huán)形空腔后伸出所述的外保溫殼體外且和所述的導(dǎo)熱棒的一端口能形成緊密的配合，所述的外保溫殼體的兩端各設(shè)置有一進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口貫通所述的環(huán)形空腔的兩端，所述的第二內(nèi)膽的外壁上設(shè)置有感溫探頭。通常，若干個(gè)太陽能熱利用裝置通過進(jìn)風(fēng)口或出風(fēng)口串聯(lián)在一起，組成一個(gè)供暖風(fēng)道，且把供暖風(fēng)道和室內(nèi)的空氣相連，通過一個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)行熱風(fēng)供暖，達(dá)到室內(nèi)采暖的目的。該套裝置特別適合陽光充足的西南西北地區(qū)的分戶式太陽能冬季室內(nèi)供暖。
[0010]作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)熱棒為鋁合金中空?qǐng)A管，所述的導(dǎo)熱棒的一端口和所述的導(dǎo)熱突體的外端能形成緊密的插接配合，所述的全玻璃真空管套在所述的導(dǎo)熱棒上后，其開口端與所述的導(dǎo)熱棒和導(dǎo)熱突體的結(jié)合處設(shè)置有一密封圈，其尾端則固定在支架組件上，所述的支架組件包括尾托、支架和背板，所述的尾托套裝在全玻璃真空管的尾端上。通常，導(dǎo)熱突體等間距直線排列。
[0011]作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)熱突體為一端帶有錐度的中空?qǐng)A管，其內(nèi)部設(shè)置有干燥劑。通常，在安裝好全玻璃真空管后，管內(nèi)空氣會(huì)有一定的濕度，加熱后會(huì)形成水汽，設(shè)置干燥劑就是為了去除水汽。
[0012]作為優(yōu)選，所述的第二內(nèi)膽內(nèi)還設(shè)置有一換熱盤管，相應(yīng)的，所述的外保溫殼體上設(shè)置有與所述的換熱盤管兩端口連接的冷水進(jìn)口和熱水出口。通常，換熱盤管為銅翅片管或不銹鋼波紋管。
[0013]作為優(yōu)選，所述的第二內(nèi)膽內(nèi)設(shè)置有若干呈水平放置的隔板和電加熱元件，所述的電加熱元件包括一帶螺紋的金屬盲管和設(shè)置在所述的金屬盲管內(nèi)的電熱管或電熱管和導(dǎo)熱液，所述的金屬盲管和所述的隔板焊接成一體，所述的電加熱元件和所述的感溫探頭連接。通常，這樣的設(shè)計(jì)使得從電加熱元件所傳遞過來的熱量，通過若干導(dǎo)熱隔板能夠迅速到達(dá)第二內(nèi)膽的內(nèi)部，從而把熱量快速存儲(chǔ)在相變蓄能材料里。通常，在內(nèi)膽中間設(shè)置若干水平放置的導(dǎo)熱隔板，把內(nèi)膽的內(nèi)部空間分隔成幾層，從而能盡量避免了相變蓄能材料的使用過程中產(chǎn)生相分離現(xiàn)象；通常，導(dǎo)熱隔板上還設(shè)置若干通孔，使得內(nèi)膽內(nèi)部的相變蓄能材料上下貫通；通常，導(dǎo)熱隔板的材質(zhì)和導(dǎo)熱突體、內(nèi)膽的材質(zhì)一樣。
[0014]作為優(yōu)選，所述的第二內(nèi)膽內(nèi)設(shè)置有若干呈水平放置的隔板、電加熱元件以及若干導(dǎo)熱體，所述的電加熱元件包括一帶螺紋的金屬盲管和設(shè)置在所述的金屬盲管內(nèi)的電熱管或電熱管和導(dǎo)熱液，所述的導(dǎo)熱體一端和所述的第二內(nèi)膽焊接，另一端則和所述的金屬盲管或所述的隔板焊接成一體，所述的金屬盲管外壁和所述的隔板焊接成一體，所述的電加熱元件和所述的感溫探頭連接。
[0015]作為優(yōu)選，所述的第二內(nèi)膽的外壁上設(shè)置有整體呈環(huán)狀或螺旋狀的若干導(dǎo)熱翅片，所述的導(dǎo)熱翅片和所述的第二內(nèi)膽的外壁通過過盈配合或高頻焊接固定，所述的導(dǎo)熱翅片外邊緣上設(shè)置有若干開口。
[0016]作為優(yōu)選，所述的進(jìn)風(fēng)口或所述的出風(fēng)口處連接有一風(fēng)機(jī)，所述的風(fēng)機(jī)和所述的感溫探頭連接。通常，由于太陽能的不穩(wěn)定性，有的時(shí)候太陽能很充足，可能導(dǎo)致第二內(nèi)膽內(nèi)的相變蓄能材料的過熱而造成內(nèi)膽壓力過高，在出風(fēng)口處安裝一個(gè)小型風(fēng)機(jī)且和感溫探頭相連，如果內(nèi)部環(huán)形空腔內(nèi)溫度超標(biāo)，則自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行降溫。
[0017]作為優(yōu)選，所述的外保溫殼體包括外殼體和保溫材料，所述的保溫材料處在外殼體和第一內(nèi)膽之間。
[0018]作為優(yōu)選，所述的相變蓄能材料的相變溫度在70°C至90°C之間，且所述的第二內(nèi)膽內(nèi)所充填的相變蓄能材料的量不超過所述的第二內(nèi)膽有效容積的90%。通常，所述的相變蓄能材料為無機(jī)相變材料，包括氟化鹽、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等結(jié)晶水合物，或由這些水合鹽為主復(fù)合其他鹽類形成的復(fù)合相變材料。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的一種太陽能熱利用裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的一種蓄能體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的全玻璃真空管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明的導(dǎo)熱棒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是本發(fā)明的一種蓄能體的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明的蓄能體和真空集熱管組件相結(jié)合結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7是本發(fā)明的另一種蓄能體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8是本發(fā)明的另一種蓄能體的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖9是本發(fā)明的一種電加熱元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中，真空集熱管組件1、蓄能體2、相變蓄能材料3、感溫探頭4、密封圈5、支架組件6、換熱盤管7、電加熱元件8、風(fēng)機(jī)9、全玻璃真空管10、導(dǎo)熱棒11、太陽能吸收涂層12、干燥劑13、外保溫殼體20、第一內(nèi)膽21、第