專利名稱：一種利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國西藏及四川西北地區(qū)海拔高、太陽輻射強(qiáng)、晝夜溫差大、生存條件惡劣。這些地區(qū)居民的采暖方式主要以作物秸桿、畜糞、薪柴等生物質(zhì)能燃燒取暖為主，大量生物質(zhì)能的消耗影響了林草植被的存衍。同時，由于植物的生長期短、產(chǎn)草量不高，再加上過度放牧，植被退化嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境堪憂。西藏及四川西北游牧民居較多，由于游牧地區(qū)人員分散，大多以帳篷為居住場所，逐水草而居的現(xiàn)狀決定了其無法采用集中供暖系統(tǒng)。我國西藏及四川西北地區(qū)居民的生活取暖仍然依賴生物質(zhì)能源的燃燒方式不利于秸桿還田改土和畜牧養(yǎng)殖，耗能量巨大，既造成資源浪費(fèi)又污染了環(huán)境。這些未經(jīng)處理的固體燃料，如柴薪、木炭、秸桿和畜糞等，在低熱效或是燃燒不完全的情況下會產(chǎn)生數(shù)百種化合物的排放，其中許多是造成全球氣候變化的溫室氣體或有害人類健康的污染物。我國西藏及四川西北地區(qū)是我國太陽能資源較為豐富的地區(qū)。針對該地區(qū)氣候寒冷、燃料供應(yīng)困難以及遷徙的現(xiàn)狀，應(yīng)該充分利用太陽能這一自然能源，向室內(nèi)供暖，改善室內(nèi)溫度環(huán)境。對于我國西藏及四川西北地區(qū)居民、游牧民、分散式哨所、兵站及分隊(duì)住用營房的冬季采暖現(xiàn)狀而言，提高建筑對太陽能的利用是十分重要的節(jié)能途徑。目前研究較多的是采用被動式太陽房進(jìn)行冬季采暖，是西藏及四川西北地區(qū)太陽能熱利用的重要形式之一。由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱性能較差，被動式太陽房在夜間仍然無法提供全夜間時段的采暖問題。本實(shí)用新型擬利用白天太陽能蓄熱在相變材料中，夜間吸取相變材料熱量采暖，室內(nèi)采暖利用熱管采暖技術(shù)。白天，太陽能蓄熱在相變材料中，相變材料的應(yīng)用使得儲熱量增大而蓄熱水箱的體積大大減少，方便運(yùn)輸遷移。夜間相變材料放熱，通過二次換熱，由熱管將熱量傳輸至室內(nèi)，由于熱管具有高速的熱傳導(dǎo)效果、重量輕且構(gòu)造簡單、熱傳輸量大、沒有主動元件、沒有熱傳方向的限制、耐用、壽命長、易存放保管等優(yōu)點(diǎn)，因此，將熱管蒸發(fā)端插入換熱水箱，冷凝端放熱使室內(nèi)溫度升高，達(dá)到采暖的目的。因此，該系統(tǒng)適合在太陽能豐富、采暖面積不大、需要隨時搬運(yùn)的場所，比如游牧帳篷采暖、居民采暖、營舍采暖等。
發(fā)明內(nèi)容針對我國西藏及四川西北高寒地區(qū)太陽能比較豐富而夜間比較寒冷的氣象特征以及游牧帳篷采暖、居民采暖、營舍采暖的特點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種適合我國西藏及四川西北地區(qū)利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)。本實(shí)用新型的基本思路是:太陽能集熱器將白天采集的熱量蓄在儲熱水箱中，儲熱水箱內(nèi)的相變儲熱塊儲存采集來的熱量。夜晚，打開水泵，連接在儲熱水箱和保溫?fù)Q熱箱的保溫循環(huán)熱水管將儲熱水箱內(nèi)的熱量送至室內(nèi)保溫?fù)Q熱箱，保溫?fù)Q熱箱內(nèi)熱管蒸發(fā)端吸熱，裸在室內(nèi)空氣中并帶有肋片的冷凝端利用自然對流不斷將熱量散發(fā)到室內(nèi)，使室內(nèi)溫度升高，達(dá)到采暖的目的。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括:太陽能集熱板通過上循環(huán)管和下循環(huán)管與儲熱水箱相連，儲熱水箱內(nèi)置有相變儲熱塊，水泵通過保溫循環(huán)熱水管連接儲熱水箱中的盤管和保溫?fù)Q熱箱中的盤管，熱管一端插入保溫?fù)Q熱箱中，另一端帶有肋片。太陽能集熱板可以為槽式、平板和碟式集熱板。熱管可以為重力熱管、毛細(xì)熱管、脈動熱管。熱管平行布置，冷凝端插入保溫?fù)Q熱箱，蒸發(fā)端裸在空氣中散熱。熱管裸在空氣中的一端帶有肋片，肋片與熱管連接方式為整體加工或者脹管套接。儲熱水箱內(nèi)的盤管為蛇形盤管。保溫?fù)Q熱箱中的盤管為蛇形盤管。進(jìn)一步的方案是:如果該系統(tǒng)應(yīng)用于沒有電力供應(yīng)的地區(qū)，可利用太陽能發(fā)電蓄電裝置提供水泵用電。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)綜合利用太陽能集熱技術(shù)、相變儲熱技術(shù)和熱管技術(shù)，合理的系統(tǒng)形式使該采暖系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)輸管理方便的優(yōu)點(diǎn)。在太陽能儲熱水箱中設(shè)置相變儲熱塊不但大大提高了單位體積儲熱水箱的儲熱量，而且切實(shí)減小了儲熱水箱的體積，方便游牧運(yùn)輸該采暖系統(tǒng)，節(jié)省人力物力，使受惠人群更廣。同時，由于熱管的傳熱啟動溫度低，幾乎能有效利用太陽能集熱板所收集的全部熱量，熱效率高。相變儲熱塊與熱管技術(shù)的應(yīng)用使得每天太陽能所收集的熱量不但能夠滿足當(dāng)天夜間所需的采暖熱量，而且可以滿足更長時間的采暖。該采暖系統(tǒng)不但可以應(yīng)用于游牧民的帳篷米暖，亦可滿足居民米暖、營舍米暖。該系統(tǒng)的設(shè)備分為室外和室內(nèi)兩大部分，太陽能集熱板和儲熱箱屬于室外設(shè)備，保溫?fù)Q熱箱與熱管屬于室內(nèi)部分。只需要斷開保溫循環(huán)熱水管即可將這套采暖系統(tǒng)拆開為兩部分。同樣，這兩部分放置在合適的位置后，接上保溫循環(huán)熱水管補(bǔ)充少量的必要的循環(huán)水即組裝完成。現(xiàn)場組裝和拆開都操作簡單。該采暖系統(tǒng)設(shè)備拆開成兩部分后，非常方便運(yùn)輸。運(yùn)行管理簡單，夜間需要采暖的時候打開水泵，不需要采暖的時候關(guān)掉水泵。如上所述的優(yōu)點(diǎn)使該采暖系統(tǒng)具有實(shí)用性和推廣性，是一項(xiàng)民生工程。


:本說明書包括兩幅附圖:圖1是利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)圖。圖2是保溫?fù)Q熱箱箱蓋的俯視圖。圖中:1、集熱器，2、儲熱水箱，3、上循環(huán)管，4、下循環(huán)管，5、盤管，
6、保溫循環(huán)熱水管，7、水泵，8、熱管，9、肋片，10、保溫?fù)Q熱箱，11、盤管，12、相變儲熱塊，13、熱管插孔，14、保溫?fù)Q熱箱箱蓋。
具體實(shí)施方式
:結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述:如圖1、圖2，一種利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括:太陽能集熱板I通過上循環(huán)管3和下循環(huán)管4與儲熱水箱2相連，儲熱水箱2內(nèi)置有相變儲熱塊12，水泵7通過保溫循環(huán)熱水管6連接儲熱水箱2中的盤管5和保溫?fù)Q熱箱10中的盤管11，熱管8 一端插入保溫?fù)Q熱箱10中，另一端帶有肋片9，太陽能集熱板I可以為槽式、平板和碟式集熱板。熱管8可以為重力熱管、毛細(xì)熱管、脈動熱管，熱管8平行布置，冷凝端插入保溫?fù)Q熱箱10，蒸發(fā)端裸在空氣中散熱，熱管8裸在空氣中的一端帶有肋片9，肋片與熱管連接方式為整體加工或者脹管套接，置于儲熱水箱2內(nèi)的盤管5為蛇形盤管，置于保溫?fù)Q熱箱10中的盤管11為蛇形盤管。白天，太陽能集熱器將收集的熱量蓄在儲熱水箱中，儲熱水箱內(nèi)的相變儲熱塊隨著太陽能集熱器集熱過程的延長逐漸儲存大量熱量。夜晚，打開水泵，連接在儲熱水箱和保溫?fù)Q熱箱的保溫循環(huán)熱水管將儲熱水箱內(nèi)的熱量送至室內(nèi)保溫?fù)Q熱箱，保溫?fù)Q熱箱內(nèi)熱管蒸發(fā)端吸熱，裸在室內(nèi)空氣中并帶有肋片的冷凝端不斷將熱量散發(fā)到室內(nèi)，使室內(nèi)溫度升高，達(dá)到采暖的目的。對于拆卸和組裝，可將該系統(tǒng)的設(shè)備分為室外和室內(nèi)兩大部分，太陽能集熱板和儲熱箱屬于室外設(shè)備，保溫?fù)Q熱箱與熱管屬于室內(nèi)部分。只需要斷開保溫循環(huán)熱水管即可將這套采暖系統(tǒng)拆開為兩部分。同樣，這兩部分放置在合適的位置后，接上保溫循環(huán)熱水管補(bǔ)充少量的必要的循環(huán)水即組裝完成?，F(xiàn)場組裝和拆開都操作簡單。運(yùn)行管理簡單，夜間需要采暖的時候打開水泵，不需要采暖的時候關(guān)掉水泵。在沒有電力供應(yīng)的地區(qū)使用該采暖系統(tǒng)，可利用太陽能發(fā)電蓄電裝置提供水泵用電。
權(quán)利要求1.一種利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括:太陽能集熱板(I)通過上循環(huán)管(3)和下循環(huán)管(4)與儲熱水箱(2)相連，儲熱水箱(2)內(nèi)置有相變儲熱塊(12)，水泵(7 )通過保溫循環(huán)熱水管(6 )連接儲熱水箱(2 )中的盤管(5 )和保溫?fù)Q熱箱(10 )中的盤管(11)，熱管(8 ) —端插入保溫?fù)Q熱箱(10 )中，另一端帶有肋片(9 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于太陽能集熱板(I)可以為槽式、平板和碟式集熱板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于熱管(8)可以為重力熱管、毛細(xì)熱管、脈動熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于熱管(8)平行布置，冷凝端插入保溫?fù)Q熱箱(10)，蒸發(fā)端裸在空氣中散熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于熱管(8)裸在空氣中的一端設(shè)有肋片(9)，肋片與熱管連接方式為整體加工或者脹管套接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于置于儲熱水箱(2)內(nèi)的盤管(5)為蛇形盤管，置于保溫?fù)Q熱箱(10)中的盤管(11)為蛇形盤管。
專利摘要一種利用太陽能的熱管采暖系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括太陽能集熱板(1)通過上循環(huán)管(3)和下循環(huán)管(4)與儲熱水箱(2)相連，儲熱水箱(2)內(nèi)置有相變儲熱塊(12)，水泵(7)通過保溫循環(huán)熱水管(6)連接儲熱水箱(2)中的盤管(5)和保溫?fù)Q熱箱(10)中的盤管(11)，熱管(8)一端插入保溫?fù)Q熱箱(10)中，另一端帶有肋片(9)。
文檔編號F24J2/30GK202938411SQ201220639468
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者韓如冰, 劉 東 申請人:西南科技大學(xué)