專利名稱：全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能集熱器，特別涉及一種全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器。
背景技術(shù)：
隨著太陽能低溫?zé)崂玫牟粩喟l(fā)展壯大，真空集熱管、太陽能集熱器、熱水系統(tǒng)等光熱應(yīng)用領(lǐng)域也在持續(xù)地進(jìn)行著深入開拓，推動(dòng)著技術(shù)及產(chǎn)業(yè)升級(jí)。太陽能集熱器作為光熱利用的核心單元，一直以來受到開發(fā)者的密切重視。目前，按使用工況可分為兩種，一種為非承壓式太陽能集熱器；一種為承壓式太陽能集熱器。承壓式太陽能集熱器系統(tǒng)管道內(nèi)工質(zhì)密閉承壓運(yùn)行，要求集熱器耐壓好、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，故而使得其成本較高，該類集熱器主要用于戶用熱水系統(tǒng)，也可用于大型集中用熱系統(tǒng)。非承壓式太陽能集熱器以其工藝簡單、成熟可靠、成本低廉得到了更加廣泛的應(yīng)用，特別適于集中集熱大型工程熱水領(lǐng)域。隨著戶用建筑太陽能采暖的興起，非承壓式太陽能集熱器及系統(tǒng)以其成本低廉、系統(tǒng)簡單而迅速地進(jìn)入了該領(lǐng)域。全玻璃熱管真空太陽集熱管(以下簡稱“全玻璃熱管”)已經(jīng)規(guī)?；a(chǎn)與應(yīng)用。全玻璃熱管有別于傳統(tǒng)的全玻璃真空太陽集熱管，管內(nèi)不走水，是由現(xiàn)有全玻璃真空太陽集熱管管內(nèi)灌裝傳熱工質(zhì)，融封冷凝端后抽真空而成，其冷凝端直接與集熱器聯(lián)箱內(nèi)膽流道連接，再做好保溫及框架后便成為全玻璃熱管式太陽能集熱器。通過進(jìn)出水管位置設(shè)計(jì)及流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，集熱器便制作成全玻璃熱管排空太陽能集熱器。目前，國內(nèi)戶用建筑太陽能采暖系統(tǒng)大多采用開式系統(tǒng)，即工質(zhì)管路不承壓，使用非承壓式太陽能集熱器。該類型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，是目前大量應(yīng)用與推廣的產(chǎn)品。但此系統(tǒng)亦存在著不足，例如，在北方寒冷地區(qū)或環(huán)境溫度較低的其它地區(qū)，為防止集熱器及管路工質(zhì)水凍結(jié)，通常會(huì)在室外集熱器及管路上配備電伴熱帶，且電伴熱帶用量較多、單位功耗較大，結(jié)果造成冬季采暖耗電量大。偶爾發(fā)生停電情況后，電伴熱帶不能工作而造成系統(tǒng)凍結(jié)損壞，影響使用。太陽能采暖系統(tǒng)排空應(yīng)該為系統(tǒng)綜合配置實(shí)現(xiàn)，包括循環(huán)管路的非截止閥設(shè)置、帶排空結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器、控制系統(tǒng)等。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)排空的關(guān)鍵為排空太陽能集熱器，目前的非承壓太陽能集熱器大多使用全玻璃真空太陽集熱管(兩套管，管內(nèi)有水運(yùn)行)，不能實(shí)現(xiàn)排空。某些金屬熱管或U型管式承壓集熱器成本又較高?，F(xiàn)有全玻璃熱管非承壓太陽能集熱器進(jìn)水管、出水管多設(shè)置在內(nèi)膽流道中上部，也不能實(shí)現(xiàn)全排空。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，通過結(jié)構(gòu)設(shè)置，可對(duì)系統(tǒng)管路及集熱器工質(zhì)進(jìn)行全排空。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其包括:[0009]聯(lián)箱，其內(nèi)設(shè)有內(nèi)膽流道，內(nèi)膽流道內(nèi)容置有工質(zhì)水，所述的內(nèi)膽流道下端設(shè)有進(jìn)水管和出水管，并且進(jìn)水管和出水管分別與內(nèi)膽流道相連通；全玻璃熱管，其一端為冷凝端，所述的冷凝端設(shè)置于內(nèi)膽流道內(nèi)；排空裝置，設(shè)于內(nèi)膽流道內(nèi)，所述的排空裝置設(shè)有入水口和多個(gè)排空口，所述的多個(gè)排空口中最低的排空口與進(jìn)水管或出水管平齊，且多個(gè)排空口的截面積之和小于進(jìn)水管的截面積，所述的入水口位于排空裝置的最上部，且入水口的截面積等于進(jìn)水管的截面積。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其中，所述的排空裝置為排空板，排空板上設(shè)有所述的入水口和所述的多個(gè)排空口。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其中，所述的內(nèi)膽流道的內(nèi)部兩側(cè)均設(shè)有內(nèi)膽流道端蓋，兩個(gè)所述的內(nèi)膽流道端蓋位于冷凝端的兩側(cè)，所述的排空板也設(shè)于所述內(nèi)膽流道的內(nèi)部兩側(cè)，所述排空板較內(nèi)膽流道端蓋更為接近冷凝端。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其中，所述的排空裝置為排空管，所述排空管呈直角，排空管的一端沿水平方向延伸并與進(jìn)水管相連通，所述排空管的另一端沿豎直方向向上延伸，排空管沿豎直方向延伸的側(cè)壁上設(shè)有所述的多個(gè)排空口。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其中，所述的內(nèi)膽流道的內(nèi)部兩側(cè)均設(shè)有內(nèi)膽流道端蓋，兩個(gè)所述的內(nèi)膽流道端蓋位于冷凝端的兩側(cè)，所述排空管通過內(nèi)膽流道端蓋與進(jìn)水管相連通，所述排空板較內(nèi)膽流道端蓋更為接近冷凝端。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其中，所述進(jìn)水管伸出于聯(lián)箱的一側(cè)，所述出水管伸出于聯(lián)箱的另一側(cè)。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其中，所述的全玻璃熱管與內(nèi)膽流道之間安裝有密封圈。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其中，所述的聯(lián)箱具有聯(lián)箱外殼，所述聯(lián)箱外殼與內(nèi)膽流道之間填充有保溫層。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其中，所述的全玻璃熱管的冷凝端與內(nèi)膽流道內(nèi)工質(zhì)水接觸。本實(shí)用新型的有益效果是:特別適用于戶用建筑太陽能采暖系統(tǒng)，通過回水管路非截止閥等設(shè)置，可對(duì)該集熱器組成的采暖系統(tǒng)進(jìn)行管路系統(tǒng)全排空，可有效防止凍結(jié)，省去伴熱帶帶來的大量電量能耗。該集熱器成本低廉、安全高效、適于推廣。

圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的局部剖視圖；圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的局部剖視圖；圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:1-聯(lián)箱；2_進(jìn)水管；3_出水管；4_全玻璃熱管；41_冷凝端；5-保溫層；6_聯(lián)箱外殼；7-內(nèi)膽流道；8_排空板；81_入水口 ；82_排空口 ；9-內(nèi)膽流道端蓋；10-密封圈；11_內(nèi)道流道端蓋；12-排空管；121-排空口。
具體實(shí)施方式
[0026]有關(guān)本實(shí)用新型為達(dá)到上述的使用目的與功效及所采用的技術(shù)手段，現(xiàn)舉出較佳可行的實(shí)施例，并配合附圖所示，詳述如下:請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2和圖3，為本實(shí)用新型的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器的第一實(shí)施例，其包括:聯(lián)箱1、進(jìn)水管2、出水管3、全玻璃熱管4、保溫層5、聯(lián)箱外殼6、內(nèi)膽流道7、排空板8、內(nèi)膽流道端蓋9和密封圈10。所述聯(lián)箱I內(nèi)設(shè)有內(nèi)膽流道7，內(nèi)膽流道7內(nèi)容置有工質(zhì)水，所述進(jìn)水管2和出水管3設(shè)置于內(nèi)膽流道7下端，并且進(jìn)水管2和出水管3分別與該內(nèi)膽流道7相連通，以實(shí)現(xiàn)排空。其中，所述進(jìn)水管2伸出于聯(lián)箱I的一側(cè)，所述出水管3伸出于聯(lián)箱I的另一側(cè)。全玻璃熱管4的一端為冷凝端41，所述的冷凝端41設(shè)置于內(nèi)膽流道7內(nèi)。所述的內(nèi)膽流道7的內(nèi)部兩側(cè)均設(shè)有內(nèi)膽流道端蓋9，兩個(gè)所述的內(nèi)膽流道端蓋9位于冷凝端41的兩側(cè)，且所述的進(jìn)水管2和出水管3均穿過所述內(nèi)膽流道端蓋9。此外，所述的內(nèi)膽流道7的內(nèi)部兩側(cè)還分別設(shè)有排空板8，所述排空板8較內(nèi)膽流道端蓋9更為接近冷凝端41。所述的排空板8上設(shè)有至少一個(gè)入水口 81和多個(gè)排空口 82，其中入水口81位于排空板8的最上部，防止內(nèi)膽流道7瞬時(shí)承壓過高，位置最低的排空口 82與進(jìn)水管2或出水管3平齊，不僅能夠保證通過進(jìn)水管的水先通過排空口 82進(jìn)入內(nèi)膽流道7，還能夠?qū)崿F(xiàn)排空。所述的多個(gè)排空口 82的截面積之和小于進(jìn)水管2的截面積，以防止水未充滿內(nèi)膽流道7就直接從出水管3流出，不能與冷凝端41充分換熱，避免上水或循環(huán)時(shí)發(fā)生短路，同時(shí)入水口 81截面積等于進(jìn)水管2的截面積，防止上水或循環(huán)時(shí)管路阻力過大。所述的全玻璃熱管4與內(nèi)膽流道7之間安裝有所述的密封圈10。所述的聯(lián)箱I具有聯(lián)箱外殼6，所述聯(lián)箱外殼6與內(nèi)膽流道7之間填充有保溫層5。所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器在工作時(shí)，太陽光照射到全玻璃熱管4上，全玻璃熱管4內(nèi)工質(zhì)蒸發(fā)通過冷凝端41將熱量傳遞給內(nèi)膽流道7內(nèi)循環(huán)的工質(zhì)水，通過檢測集熱貯熱點(diǎn)溫差，循環(huán)泵將工質(zhì)水熱量送入貯熱裝置，不斷如此循環(huán)，最終達(dá)到貯熱裝置要求溫度。一天集熱結(jié)束后，循環(huán)泵停止工作，在大氣壓力及重力作用下，內(nèi)膽流道7內(nèi)循環(huán)工質(zhì)水通過排空板8緩慢流回貯熱裝置，完成管路排空。第二日工作開始時(shí)，首先全玻璃熱管4冷凝端41溫度達(dá)到設(shè)定值，控制器將循環(huán)泵開啟，工質(zhì)水由進(jìn)水管2進(jìn)入，經(jīng)排空板8上排空孔82進(jìn)入內(nèi)膽流道7，直到工質(zhì)水充滿內(nèi)膽流道7，由于所有排空口 82的截面積之和小于進(jìn)水管2的截面積，在進(jìn)水管2流速一定情況下，在上水過程中不會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，保證全玻璃熱管4的冷凝端41完全與工質(zhì)水接觸，實(shí)現(xiàn)高效換熱。需要強(qiáng)調(diào)的是，全玻璃熱管內(nèi)部無工質(zhì)水，全玻璃熱管冷凝端完全與內(nèi)膽流道內(nèi)工質(zhì)水接觸。請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D4，其為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。其與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，用排空管12代替排空板8，所述排空管12大致呈直角，其一端沿水平方向延伸，并通過內(nèi)膽流道端蓋11與進(jìn)水管2相連通，而且排空管12的另一端沿豎直方向向上延伸，所述的排空管12的沿豎直方向延伸的側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)排空口 121。所述的多個(gè)排空口 121的截面積之和小于進(jìn)水管2的截面積，以防止上水時(shí)發(fā)生短路，同時(shí)排空管12的截面積等于進(jìn)水管2的截面積，防止上水時(shí)管路阻力過大。優(yōu)選的是，采暖系統(tǒng)集熱器連接管路高點(diǎn)上設(shè)置有排氣閥(圖中未示)。本實(shí)用新型僅涉及采暖系統(tǒng)排空的集熱器部分。[0036]綜上所述，本實(shí)用新型特別適用于戶用建筑太陽能采暖系統(tǒng)，通過回水管路非截止閥等設(shè)置，可對(duì)該集熱器組成的采暖系統(tǒng)進(jìn)行管路系統(tǒng)全排空，可有效防止凍結(jié)，省去伴熱帶帶來的大量電量能耗。該集熱器成本低廉、安全高效、適于推廣。以上對(duì)本實(shí)用新型的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，包括: 聯(lián)箱，其內(nèi)設(shè)有內(nèi)膽流道，內(nèi)膽流道內(nèi)容置有工質(zhì)水，所述的內(nèi)膽流道下端設(shè)有進(jìn)水管和出水管，并且進(jìn)水管和出水管分別與內(nèi)膽流道相連通； 全玻璃熱管，其一端為冷凝端，所述的冷凝端設(shè)置于內(nèi)膽流道內(nèi)； 排空裝置，設(shè)于內(nèi)膽流道內(nèi)，所述的排空裝置設(shè)有入水口和多個(gè)排空口，所述的多個(gè)排空口中最低的排空口與進(jìn)水管或出水管平齊，且多個(gè)排空口的截面積之和小于進(jìn)水管的截面積，所述的入水口位于排空裝置的最上部，且入水口的截面積等于進(jìn)水管的截面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，所述的排空裝置為排空板，排空板上設(shè)有所述的入水口和所述的多個(gè)排空口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，所述的內(nèi)膽流道的內(nèi)部兩側(cè)均設(shè)有內(nèi)膽流道端蓋，兩個(gè)所述的內(nèi)膽流道端蓋位于冷凝端的兩偵牝所述的排空板也設(shè)于所述內(nèi)膽流道的內(nèi)部兩側(cè)，所述排空板較內(nèi)膽流道端蓋更為接近冷凝端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，所述的排空裝置為排空管，所述排空管呈直角，排空管的一端沿水平方向延伸并與進(jìn)水管相連通，所述排空管的另一端沿豎直方向向上延伸，排空管沿豎直方向延伸的側(cè)壁上設(shè)有所述的多個(gè)排空口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，所述的內(nèi)膽流道的內(nèi)部兩側(cè)均設(shè)有內(nèi)膽流道端蓋，兩個(gè)所述的內(nèi)膽流道端蓋位于冷凝端的兩偵U，所述排空管通過內(nèi)膽流道端蓋與進(jìn)水管相連通，所述排空板較內(nèi)膽流道端蓋更為接近冷凝端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，所述進(jìn)水管伸出于聯(lián)箱的一側(cè)，所述出水管伸出于聯(lián)箱的另一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，所述的全玻璃熱管與內(nèi)膽流道之間安裝有密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，所述的聯(lián)箱具有聯(lián)箱外殼，所述聯(lián)箱外殼與內(nèi)膽流道之間填充有保溫層。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其特征在于，所述的全玻璃熱管的冷凝端與內(nèi)膽流道內(nèi)工質(zhì)水接觸。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種全玻璃熱管非承壓式排空太陽能集熱器，其包括聯(lián)箱，其內(nèi)設(shè)有內(nèi)膽流道，內(nèi)膽流道內(nèi)容置有工質(zhì)水，所述的內(nèi)膽流道下端設(shè)有進(jìn)水管和出水管；全玻璃熱管真空太陽集熱管(以下簡稱全玻璃熱管)，其一端為冷凝端，所述的冷凝端設(shè)置于內(nèi)膽流道內(nèi)；排空裝置，設(shè)于內(nèi)膽流道內(nèi)，所述的排空裝置設(shè)有入水口和多個(gè)排空口，所述的多個(gè)排空口的截面積之和小于進(jìn)水管的截面積，所述的入水口的截面積等于進(jìn)水管的截面積。本實(shí)用新型特別適用于戶用建筑太陽能采暖系統(tǒng)，通過回水管路非截止閥等設(shè)置，可對(duì)該集熱器組成的采暖系統(tǒng)進(jìn)行管路系統(tǒng)全排空，可有效防止凍結(jié)，省去伴熱帶帶來的大量電量能耗。該集熱器成本低廉、安全高效、適于推廣。
文檔編號(hào)F24J2/46GK202993601SQ20122041946
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者劉奎, 李衛(wèi)軍, 劉銘, 趙娟, 李旭光 申請(qǐng)人:北京華業(yè)陽光新能源有限公司, 北京清華陽光能源開發(fā)有限責(zé)任公司, 河南華順陽光新能源有限公司