太阳光动力抗寒自循环热利用系统

专利名称:太阳光动力抗寒自循环热利用系统

技术背景:热管原理技术在太阳能光热领域最新应用。

一，技术方面特征:1，系统主要由集热器和热交换存储器组成;2，可分体可一体，宜与建筑结合;3，能适于全地域安装，全天候运行;4，光热转换后的输送与存储全部自动完成，不需任何外加动力;5，光热转换后的热传递速度极高，与传统的热虹吸循环和管道泵循环相比，就好像是火箭速度与牛车速度及汽车速度相比。

二，经济特征:1，由于集热器与热交换存储器组成的热利用系统是在相对真空的状态下运行工作，其内腔的工作压力很小，所以材料的厚度薄重量轻，比较经济;2，材料的选择面广，可以用铜质，铝质，也可以用不锈钢材质;3，由于是自动循环，不需要安装电驱动的管道泵，也不需要电源及控制系统;4，集热器板芯制作可以用管材焊接，也可以用板材机械冲压制作;5，吸热材料可以选择已有的吸热膜材，也可以采用吸热涂料喷涂而成。如果采用喷涂吸热涂料工艺，就不用把板芯装到盒子里，只在背面做好保温就可以了。

本专利产品在太阳能光热领域大面积的开发应用，势必造成行业产品从热虹吸原理，转变到效率更高的热管原理上来。这种转变将把集热板从太阳光收集到的热传递到储热水箱中来，并把这种热传递速度加快，从原来的牛车速度，跨越汽车速度，直接提升到火箭速度上来。

本发明提供一种太阳光动力抗寒自循环热利用系统，所述第一系统部分包括光热转换部件与蒸发器部件，所述光热转换部件设置在所述蒸发器部件上方，且与所述蒸发器部件紧密贴合；所述蒸发器部件上设有输入口和输出口；所述第二系统部分包括热交换容器和盘管，所述盘管设置在所述热交换容器内，所述盘管的一端与所述蒸发器部件上的输入口之间通过管道连通，盘管的另一端与所述蒸发器部件上的输出口之间通过管道连通。本发明中把热管技术热传导迅速的性能与太阳能集热器热采集方式结合起来，可以大大提高太阳能热利用效率，实现有压自然循环，满足寒冷地区不怕冻的使用要求。

技术领域
本发明属于太阳能热能利用领域，具体涉及一种太阳光动力抗寒自循环热利用系统。
背景技术
太阳能热利用就是用太阳能集热器将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。按利用的温度不同分为太阳能低温(<100℃)利用、中温(100～500℃)利用和高温(>500℃)利用，太阳能热利用的关键部分是太阳能集热器。使用的太阳能集热器根据集热方式不同分为平板型集热器和聚焦型集热器，前者接受太阳辐射的面积和吸热体的面积相等，为了接收到较多的太阳能需要很大的集热面积，且集热介质的工作温度也较低；后者通过采用不同的聚焦器，如槽式聚焦器和塔式聚焦器等，将太阳辐射聚集到较小的集热面上，可获得较高的集热温度。目前太阳能热利用市场虽然对热管应用技术进行了不少探索和开发，产品形式有连体式玻璃真空热管集热器、微管平板集热器等。但现有的利用系统结构复杂、成本高不利于普及使用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、便于维护且运行安全的太阳光动力抗寒自循环热利用系统。为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：太阳光动力抗寒自循环热利用系统，该自循环热利用系统包括第一系统部分和第二系统部分；所述第一系统部分包括光热转换部件与蒸发器部件，所述光热转换部件设置在所述蒸发器部件上方，且与所述蒸发器部件紧密贴合；所述蒸发器部件上设有输入口和输出口；所述第二系统部分即为冷凝器部分，其包括热交换容器和盘管，所述盘管设置在所述热交换容器内，所述盘管的一端与所述蒸发器部件上的输入口之间通过管道连通，盘管的另一端与所述蒸发器部件上的输出口之间通过管道连通；所述的热交换容器内填充有吸热介质。所述的热交换容器上设有热传输进水口和热传输出水口。该自循环热利用系统还包括用热终端，所述用热终端与所述热交换容器上的热传输进水口和热传输出水口相连通。所述热传输进水口和热传输出水口上分别连接有截止阀。蒸发器部件包括主水平管、若干竖向支管以及侧斜向导引次管；所述若干竖向支管一端与所述主水平管相连通，另一端与所述侧斜向导引次管相连通。所述蒸发器部件上的输入口开设在所述主水平管一端，其上连通有储液弯管；所述蒸发器部件上的输出口开设在所述侧斜向导引次管一端，其上连通有三通管。所述的若干竖向支管上固定有吸热翅片。所述盘管的另一端与所述蒸发器部件上的输出口之间还连通有回液管，所述回液管与所述储液弯管相连通。本发明采用以上技术方案，将光热转换部件设置在所述蒸发器部件上方，盘管设置在所述热交换容器内，盘管的一端与所述蒸发器部件上的输入口之间通过管道连通，盘管的另一端与所述蒸发器部件上的输出口之间通过管道连通；同时在热交换容器内填充有吸热介质。本发明通过对阳光收集加热由热管组成的蒸发器，蒸发器中介质受热发生相变进入冷凝器(即所述第二系统部分)，被冷却后还原，同时实现热交换并储热，存储热量经藕合系统传输、利用。本发明中把热管技术热传导迅速的性能与太阳能集热器热采集方式结合起来，可以大大提高太阳能热利用效率，实现有压自然循环，满足寒冷地区不怕冻的使用要求。可以使分体太阳能集热及交换系统实现自然循环。简化系统流程、减少流程环节、降低产品成本、降低使用、维护费用，提高系统使用及运行安全性；可以抗低温，防止冻害，适应寒冷地区使用。
附图说明
图1是本发明太阳光动力抗寒自循环热利用系统实施例一；图2是本发明太阳光动力抗寒自循环热利用系统实施例二。图中：1、主水平管；2、若干竖向支管；3、侧斜向导引次管；4、三通管；5、储液弯管；6、回液管；7、三通阀；8、升管；9、回管；10、上水平管口；11、下口；12、热交换容器；13、热传输出水口；14、热传输进水口；15、盘管；16、截止阀；17、用热终端；18、板式集热器，19、蒸发器部件；20、光热转换部件。
具体实施方式
如图1或2所示，本发明提供了一种太阳光动力抗寒自循环热利用系统，该自循环热利用系统包括第一系统部分和第二系统部分；所述第一系统部分即为太阳能集热器部分包括光热转换部件20(图2所示)与蒸发器部件19，所述光热转换部件20设置在所述蒸发器部件19上方，且与所述蒸发器部件19紧密贴合；所述蒸发器部件19上设有输入口和输出口；所述第二系统部分即为冷凝器部分，其包括热交换容器12和盘管15，所述盘管15设置在所述热交换容器内，所述盘管15的一端与所述蒸发器部件20上的输入口之间通过回管9连通，盘管15的另一端与所述蒸发器部件19上的输出口之间通过升管8连通；所述的热交换容器12内填充有吸热介质。所述的热交换容器12上设有热传输进水口14和热传输出水口13。如图2所示，该自循环热利用系统还包括用热终端17，所述用热终端17与所述热交换容器12上的热传输进水口14和热传输出水口13相连通。所述热传输进水口14和热传输出水口13上均连接有截止阀16。蒸发器部件19包括主水平管1、若干竖向支管2以及侧斜向导引次管3；所述若干竖向支管2一端与所述主水平管1相连通，另一端与所述侧斜向导引次管3相连通。所述蒸发器部件上的输入口开设在所述主水平管一端，其上连通有储液弯管5；所述储液弯管5后还连通有回液管6，该回液管6上有三通阀7，所述蒸发器部件上的输出口开设在所述侧斜向导引次管3一端，其上连通有三通管4。下面对本发明做进一步详述：本发明中的第一系统是太阳能热利用中的核心装置，光热转换部件19由对阳光具优良选择性吸收性能的材料构成，采用真空纳米磁溅射技术，在铝质基材板上形成的薄膜。该薄膜对阳光的高吸收率、低发射率，极大的提高了太阳能热利用核心装置的性能。本发明中的第二系统是热交换、存储装置的核心部件，所述热交换容器12为截圆柱体,即通常所说的“水箱”，水箱内桶及盘管15均为不锈钢材，该”水箱”具有热交换、存储和保温功能。在温暖地区使用时可以盛装水，在寒冷地区只能盛装防冻介质。所述盘管15上水平管口10从水箱上侧面伸出，所述盘管15下口11竖直从水箱下端伸出。蒸发器部件19上的三通管4通过升管8(PE朔料管)与盘管15上的上水平管口10连通，与蒸发器部件19相连的回液管6上口设置一三通阀7，通过回管9(PE朔料管)与盘管15下口11连通。从而本技术发明的第一系统与第二系统组成一完整的循环回路，实现了光热转换、存储的目的。如图2所示，利用管道与第二系统相联通，即形成本技术发明的第三系统—热传输系统。热传输系统，根据不同用途可以用管道与第二系统直接连通；也可以用管道以耦合的方式与第二系统联通，把本发明所生产、存储的热量输送到应用终端17，实现本发明所追求的目标。现提供一种应用场景，如图2所示，具体安装要求如下：1、板式集热器18一般应安装在楼层板标高处的阳台外墙；2、热交换容器12一般应安装在阳台内墙外侧，与板式集热器18的高度差不应超过1至2米，水平距离不应大于1至2米；3、两条PE塑料管分别与板式集热器18、热交换容器12对应端口须采用常温胶粘连接，并加指环卡固定牢固；4、第一与第二系统连接完成并达到气密性要求后，通过三通阀7处的密封阀抽取真空度到千分之二以上；5、向一、二系统充注定量循环介质。板式集热器18经阳光照射温度升高达到启动温度40摄氏度时蒸发器开始工作，温度持续上升蒸发器工作强度随之增大，温度越高，蒸发器工作强度越大，没有最高温度限制。盘管15材质必须满足气密性标准要求。成品水箱可以厂内配套组织生产，也可以市场定制。第一和第二系统连接所用管材，为半柔性PE塑料管，材质及连接方式均须满足气密性要求。与水箱上、下留置口对应连接就形成热传输系统。本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。