一種可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器的制造方法
【專利摘要】一種可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器，由液管式真空集熱管(1)、單面聯(lián)箱(2)、雙面聯(lián)箱(3)和連接板架(4)等組成，單面聯(lián)箱(2)、雙面聯(lián)箱(3)固定在連接板架(4)上，液管式真空集熱管(1)內(nèi)導(dǎo)熱液管(9)兩端經(jīng)液管密封圈(14)與單面聯(lián)箱(2)內(nèi)聯(lián)集管(11)連通，或一端與單面聯(lián)箱(2)、另一端與雙面聯(lián)箱(3)內(nèi)聯(lián)集管(11)連通，電熱管(16)裝在聯(lián)集管(9)流道內(nèi)。液管式真空集熱管(1)有液管式真空集熱管和液管式相變蓄熱真空集熱管兩種，兩種集熱管連接方法、集熱運(yùn)行方法相同，可互相兼容、互相替代、可混用，組成的的集熱器，可串聯(lián)、可并聯(lián)，可與各種不同形狀的保溫水箱組成任意規(guī)模自然或強(qiáng)制循環(huán)集熱熱水器、熱水系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】一種可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是太陽(yáng)光熱領(lǐng)域一種可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有太陽(yáng)集熱器種類主要有:全玻真空管、熱管式真空管、U形管式真空管太陽(yáng)集熱器和平板型太陽(yáng)集熱器四大類，各種類型集熱器有各自優(yōu)勢(shì)和不同的應(yīng)用范圍，又分別存在不同的問(wèn)題。
[0003]全玻真空管太陽(yáng)集熱器存在的問(wèn)題:真空管內(nèi)有水，熱水利用率低，防凍難，不承壓，真空管內(nèi)易積污垢影響水質(zhì)，遇上水急冷、空曬易炸管，真空管破裂漏水無(wú)法使用。
[0004]熱管式真空管太陽(yáng)集熱器存在的問(wèn)題是:
[0005]1.熱管蒸發(fā)段長(zhǎng)而冷凝端很短，長(zhǎng)度比30:1左右，蒸發(fā)段吸熱面積大，冷凝端散熱面積極小，熱量集中在冷凝端，將冷凝端直接插入水箱水中進(jìn)行熱交換，熱管冷凝端易結(jié)水垢，阻礙散熱，影響熱集熱效率，通過(guò)聯(lián)集管上套管間接硬接觸傳熱，當(dāng)導(dǎo)熱硅脂不足或脫落，接觸熱阻大、熱損大。
[0006]2.熱管管徑小、傳熱路徑長(zhǎng)，以市場(chǎng)最好的皇明熱管HMB8-1800 / 58熱管為例，熱管蒸發(fā)段外徑8毫米，壁厚0.7毫米，內(nèi)徑6.6毫米，蒸發(fā)段長(zhǎng)1.8米左右，冷凝端變徑長(zhǎng)58度毫米，傳熱功率最大130w，雖然實(shí)測(cè)等溫性能遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)標(biāo)12度，實(shí)際上溫差不可避免。
[0007]3.熱管內(nèi)部壓力大，成份復(fù)雜，影響效率和壽命的因素多，微孔微漏或工質(zhì)不佳都嚴(yán)重影響熱管使用壽命。
[0008]4.，熱管一旦失效，且難以發(fā)現(xiàn)，集熱管吸收的太陽(yáng)能無(wú)法導(dǎo)出，引起真空管內(nèi)溫度過(guò)高，后果類似空曬炸管。
[0009]5.用于一次循環(huán)集熱，集熱器聯(lián)集管不防凍；
[0010]6.熱管有安裝角度要求，通常只適于豎排，應(yīng)用范圍受限；
[0011]7.集熱器液體進(jìn)出口都在最高處，組成的自然循環(huán)熱水器、熱水系統(tǒng)，水箱底部必須高于集熱器，因水箱位置太高，除壁掛式外，其它大部分場(chǎng)合失去使用價(jià)值。
[0012]8.熱管難以與真空管內(nèi)相變蓄熱器結(jié)合，否則熱管蒸發(fā)段和冷凝端都長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境中，易損壞；
[0013]9.熱管結(jié)構(gòu)和成份較復(fù)雜，生產(chǎn)工序多，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品綜合成本很高，性價(jià)比不高。
[0014]U形管式真空管太陽(yáng)集熱器存在的問(wèn)題是:
[0015]1.U形管管徑小，長(zhǎng)度是真空管長(zhǎng)度的2倍，以市場(chǎng)優(yōu)質(zhì)品牌四季沐歌U型集熱器為例，其U形管外8徑毫米，壁厚0.6毫米，內(nèi)徑6.8毫米，沿程阻力大，易堵塞，用于自然循環(huán)集熱阻力大，效率低，用于強(qiáng)制循環(huán)集熱，循環(huán)泵耗電量大，僅適于小面積二次循環(huán)熱水器，不具備組成大面積熱水器、熱水系統(tǒng)條件；
[0016]2.集熱器液體進(jìn)出口都在最高處，組成的自然循環(huán)熱水器、熱水系統(tǒng)，水箱底部必須高于集熱器，因水箱位置太高，除壁掛式外，其它大部分場(chǎng)合失去使用價(jià)值。[0017]3.U形管式真空管集熱器本身是連體結(jié)構(gòu)，難以兼容相變蓄熱功能，即使勉強(qiáng)加裝，因U型管占用空間大，可放置相變蓄熱材料不多，儲(chǔ)熱量不大，且吸熱容易提取熱能難，加裝有益效果不多，反而帶來(lái)很多問(wèn)題。
[0018]平板型太陽(yáng)集熱器存在的問(wèn)題是:
[0019]1.支管管徑小，循環(huán)集熱阻力大，以市場(chǎng)優(yōu)質(zhì)品牌四季沐歌平板集熱器為例，其支管外徑10徑毫米，壁厚0.5毫米，內(nèi)徑9毫米，因支管內(nèi)徑太小，支管流道循環(huán)阻力大，用于一次循環(huán)集熱，易被水垢、污物腐蝕、堵塞，且因封閉的連體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法維修。
[0020]2.集熱水溫低，集熱器最高集熱溫度不足真空管二分之一，用于自然循環(huán)集熱動(dòng)力弱，效率較低，低輻照度太陽(yáng)能難以累積；
[0021]3.非真空保溫、六面散熱，保溫難，防凍難，熱損大，當(dāng)水箱水溫與箱外溫差大于60度時(shí)，集熱效率低于真空集熱管，在冬季最需熱量時(shí)集熱效率反而降低；
[0022]4.用于一次循環(huán)集熱，集熱器極易受凍，采用虹吸排空防凍法的問(wèn)題:一是拉大了水箱與集熱器高度差，導(dǎo)致循環(huán)泵一年四季都處于高耗電狀態(tài)，得不償失；二是集熱器流道每天都處于水、氣輪回狀態(tài)，對(duì)集熱器壽命影響大，用于二次循環(huán)集熱，需配置設(shè)施多，綜合成本很高。
[0023]5.集熱器透光蓋板為平面，易積塵、積油污，影響透光，對(duì)集熱效率影響大于真空管；
[0024]6.集熱器密不透風(fēng)，風(fēng)阻大，抗風(fēng)災(zāi)能力弱；
[0025]7.集熱器為連體結(jié)構(gòu)，最大集熱面積只有2平方米，組成大中型集熱系統(tǒng)外部接口多，現(xiàn)場(chǎng)安裝維修都不方便；
[0026]8.平板型集熱器因非真空保溫，不具備在集熱器內(nèi)設(shè)置相變蓄熱功能的基本條件。
[0027]9.平板型集熱器雖可做到液體出口在上，進(jìn)口在下，水箱可以落地，但因集熱器非真空保溫性能差，組成的水箱落地式熱水器，無(wú)陽(yáng)光時(shí)熱倒流使水箱中的熱量從集熱器大量散發(fā)，熱量難以保存，要阻斷熱倒流，水箱底部必須高于集熱器最高處0.3米以上，因水箱位置太高，除壁掛式外，其它場(chǎng)合失去實(shí)用價(jià)值。
[0028]盡管平板型集熱器依托采光面積大，外形好，可承壓、可較好地與建筑物結(jié)合等優(yōu)勢(shì)，各企業(yè)大力推廣幾十年，但市場(chǎng)占有率仍很低，其根本原因在于難以克服上述結(jié)構(gòu)性缺陷和由結(jié)構(gòu)性缺陷弓I發(fā)的一系列問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0029]為全面系統(tǒng)地解決現(xiàn)有各種類型太陽(yáng)集熱器、熱水器、熱水系統(tǒng)存在的上述一系列自身無(wú)法解決的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器。
[0030]本實(shí)用新型由液管式真空集熱管(I)、單面聯(lián)箱(2)、雙面聯(lián)箱(3)和連接板架(4)組成，單面聯(lián)箱(2)、雙面聯(lián)箱(3)固定在連接板架(4)上，液管式真空集熱管(I)內(nèi)導(dǎo)熱液管(9)兩端經(jīng)液管密封圈(14)與單面聯(lián)箱(2)內(nèi)聯(lián)集管(11)連通，或一端與單面聯(lián)箱
(2)、另一端與雙面聯(lián)箱(3)內(nèi)聯(lián)集管(11)連通。
[0031]液管式真空集熱管(I)是一種組合式真空集熱管，有液管式真空集熱管和液管式相變蓄熱真空集熱管兩種，其中液管式真空集熱管由特制真空管(5)、導(dǎo)熱液管(9)、導(dǎo)熱器(10)組成，導(dǎo)熱器(10)安裝在特制真空管(5)內(nèi)，導(dǎo)熱液管(9)從特制真空管(5)和導(dǎo)熱器(10)中心穿過(guò)；液管式相變蓄熱真空集熱管由特制真空管(5)、相變蓄熱器筒(6)、導(dǎo)熱板(7)、相變蓄熱材料(8)、導(dǎo)熱液管(9)組成，相變蓄熱器筒(6)安裝在特制真空管(5)內(nèi)，導(dǎo)熱板⑵位于相變蓄熱器筒(6)內(nèi)外圓之間，相變蓄熱材料⑶注入相變蓄熱器筒
(6)內(nèi)，導(dǎo)熱液管(9)從特制真空管(5)和相變蓄熱器筒(6)中心穿過(guò)。由液管式真空集熱管(I)組成的集熱器，可串聯(lián)、可并聯(lián)，可與水箱組成任意規(guī)模的自然和強(qiáng)制循環(huán)集熱熱水器、熱水系統(tǒng)。
[0032]集熱器單面聯(lián)箱(2)、雙面聯(lián)箱(3)由聯(lián)集管(11)、保溫層(12)、聯(lián)箱外罩(13)、液管密封圈(14)、管口保溫護(hù)罩(15)、電熱管(16)組成，聯(lián)集管(11)安裝在聯(lián)箱外罩(13)內(nèi)，保溫層(12)在聯(lián)集管(11)與聯(lián)箱外罩(13)之間，液管密封圈(14)固定在聯(lián)集管(11)上的導(dǎo)熱液管孔內(nèi)，管口保溫護(hù)罩(15)套在集熱管座上，電熱管(16)裝在多功能聯(lián)箱的聯(lián)集管(11)流道內(nèi)。 [0033]聯(lián)集管(11)采用耐高溫、無(wú)毒性、阻燃的長(zhǎng)壽命塑膠材料制造，具有耐高溫、不腐蝕、不結(jié)水垢，熱損小等集熱器所需要的優(yōu)良特性，綜合性能更好，且質(zhì)輕、適于注塑機(jī)大批量生產(chǎn)，且產(chǎn)品質(zhì)量有保證。
[0034]連接板架(4)用于連接、固定、支撐集熱器聯(lián)箱，其結(jié)構(gòu)隨集熱器應(yīng)用場(chǎng)合、安裝固定方法變化。
[0035]特制真空管(5)是一種一端全開(kāi)口，另一端底部有孔、導(dǎo)熱液管(9)可從真空管中心穿過(guò)的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管，特制真空管(5)種類包括:管口有阻熱墻和導(dǎo)熱孔的真空管、直通式真空管和管口略有變化、導(dǎo)熱液管(9)可從真空管中心穿過(guò)的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管。除改進(jìn)部分外，特制真空管(5)材料、工藝、性能與公知的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管相同，技術(shù)要求等于和優(yōu)于國(guó)標(biāo)GB / T17049全玻璃真空太陽(yáng)集熱管標(biāo)準(zhǔn)，并隨真空管技術(shù)發(fā)展而提聞。
[0036]特制真空管(5)優(yōu)勢(shì)是:1.組成的液管式真空集熱管和液管式相變蓄熱真空集熱管中導(dǎo)熱液管(9)為直管，截面積大，液體循環(huán)路徑短，液體循環(huán)沿程阻力小，自然循環(huán)集熱效率高；2.在真空管內(nèi)安裝相變蓄熱器，不但導(dǎo)熱液管(9)占用空間小，可裝更多的相變蓄熱材料，而且相變蓄熱器就近吸熱效率高，低輻照太陽(yáng)能可收集，通過(guò)導(dǎo)熱液管(9)放熱速度快、效率高。
[0037]相變蓄熱器由相變蓄熱器筒(6)、導(dǎo)熱板(7)、相變蓄熱材料(8)、導(dǎo)熱液管(9)組成，導(dǎo)熱板(7)位于相變蓄熱器筒(6)內(nèi)外圓之間，相變蓄熱材料(8)裝在相變蓄熱器筒
(6)內(nèi)，導(dǎo)熱液管(9)從相變蓄熱器筒(6)中心穿過(guò)。
[0038]導(dǎo)熱液管(16)因不存在焊接問(wèn)題，可采用特制高熱導(dǎo)率銅管、耐腐蝕鋁管、銅鋁復(fù)合管等各種耐高溫腐蝕的金屬管。
[0039]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0040]1.液管式真空管集熱器既具有真空保溫性能和很高的集熱溫度，又有比平板集熱器更好的金屬流道和相近的集熱器厚度、外形與品質(zhì)，可防凍、可承壓，安裝使用維修更方便，組成的熱水器、熱水系統(tǒng)規(guī)模不受限。使用無(wú)局限性，南方北方都適用，凡現(xiàn)有全玻真空管型、熱管式真空管、U形管式真空管太陽(yáng)集熱器和平板型集熱器適用的地方都適用，且綜合性能更好，許多現(xiàn)有產(chǎn)品不適用的地方也適用，可用做空氣集熱器和空氣相變蓄熱器。
[0041]2.集熱器內(nèi)導(dǎo)熱液管(9)為直管，液體單向流動(dòng)，循環(huán)集熱路徑短，管截面積大，液體循環(huán)沿程阻力小，單管自然循環(huán)可傳送的最大功率是熱管、U形管3倍以上，自然循環(huán)動(dòng)力強(qiáng)，集熱效率高，組成的自然循環(huán)熱水器單機(jī)可承載更大的集熱面積。
[0042]3.集熱器液體出口在上，進(jìn)口在下，組成的自然循環(huán)熱水器、熱水系統(tǒng)水箱可落地，水箱落地后，熱水器集熱面積和水箱容積不受水箱長(zhǎng)度限制，組成的自然循環(huán)集熱熱水器單機(jī)最大集熱面積和水箱容積比現(xiàn)有任何一種集熱器組成的自然循環(huán)熱水器大數(shù)倍，可聯(lián)網(wǎng)組成任意規(guī)模的大中型自然循環(huán)熱水系統(tǒng)，循環(huán)集熱不耗電，能效比極高。
[0043]4.組成的二次自然循環(huán)熱水器、熱水系統(tǒng)，水箱可隱藏在集熱器下，對(duì)建筑物外部形象影響小，可更好地與建筑結(jié)合。
[0044]5.正常集熱和相變蓄熱管連接、集熱方法相同，可互相兼容，通過(guò)相變蓄熱，可在不改變集熱器外形、連接和集熱運(yùn)行方法的前提下使熱水器、熱水系統(tǒng)儲(chǔ)熱能力增加30%以上，或熱水器、熱水系統(tǒng)水箱容積減小、重量減輕30%以上；而且相變蓄熱器裝在真空管內(nèi)，具有溫度穩(wěn)定器功能，有利于延長(zhǎng)真空管使用壽命。
[0045]6.集熱器上下聯(lián)箱兩端接口可隨時(shí)打開(kāi)，長(zhǎng)時(shí)間不使用的熱水器、熱水系統(tǒng)，只要將集熱器上下聯(lián)箱一端接口蓋擰開(kāi)，集熱器、集熱系統(tǒng)就可自動(dòng)形成空氣自然循環(huán)，將熱量導(dǎo)出集熱器，可有效地保護(hù)熱水器、熱水系統(tǒng)，只要擰上蓋，注入水或?qū)峤橘|(zhì)就可恢復(fù)正常使用。
[0046]7.集熱器流道主管與支管間不存在焊接問(wèn)題，不但生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，且不存在熱管聯(lián)集管內(nèi)套管、U形管主管與支管、平板集熱器主管與支管因焊接影響使用壽命問(wèn)題，不存在聯(lián)集管、主管必須使用銅管問(wèn)題。
[0047]8.在集熱器多功能聯(lián)箱流道內(nèi)安裝電熱管(16)，有益效果:一是集熱器防凍不用循環(huán)泵，防凍可靠性和效率高于熱水強(qiáng)制循環(huán)防凍和虹吸排空防凍方法；二是用于二次自然循環(huán)集熱，電熱管(16)置身于無(wú)腐蝕、無(wú)水垢的防凍液中，不腐蝕、不結(jié)水垢，使用壽命極長(zhǎng)；三是可用于調(diào)節(jié)水箱水溫；四是在電熱管(9)兩端內(nèi)置溫控器可限制電熱管加熱時(shí)最高水溫，不存在導(dǎo)致聯(lián)集管流道過(guò)熱問(wèn)題；五是成本低，安裝、維修簡(jiǎn)便。
[0048]9.真空集熱管與聯(lián)箱采用插接法，拆裝簡(jiǎn)單方便。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0049]圖1:液管式真空管單面集熱器局部剖視示意圖。
[0050]圖2:液管式真空管雙面集熱器局部剖視示意圖。
[0051]圖3:相變蓄熱器局部剖視圖。
[0052]圖4:液管式相變蓄熱真空集熱管局部剖視示意圖。
[0053]圖5:液管式真空集熱管局部剖視示意圖。
[0054]圖6:單面聯(lián)箱局部剖視和與集熱管連接示意圖。
[0055]圖7:雙面聯(lián)箱局部剖視圖。
[0056]圖8:單面豎排真空管集熱器多組并聯(lián)集熱系統(tǒng)連接圖。
[0057]圖9:雙面豎排真空管集熱器多組并聯(lián)集熱系統(tǒng)連接圖。
[0058]圖10:單列多組橫排雙面集熱系統(tǒng)排列與連接圖。[0059]圖11:多列多組橫排雙面集熱系統(tǒng)排列與連接圖。
[0060]圖1~圖11中編號(hào)1.液管式真空集熱管，2.單面聯(lián)箱，3.雙面聯(lián)箱，4.連接板架，5.特制真空管，6.相變蓄熱器筒，7.導(dǎo)熱板，8.相變蓄熱材料，9.導(dǎo)熱液管，10.導(dǎo)熱器，11.聯(lián)集管，12.保溫層，13.聯(lián)箱外罩，14.液管密封圈，15.管口保溫護(hù)罩，16.電熱管。
【具體實(shí)施方式】
[0061]圖1是液管式真空管單面集熱器實(shí)施例，集熱器上聯(lián)箱(2)是帶伸縮腔單面聯(lián)箱，下聯(lián)箱(2)是多功能聯(lián)箱，兩只單面聯(lián)箱分別固定在連接板架(4)兩端，將液管式真空集熱管(I)內(nèi)導(dǎo)熱液管(9)兩端通過(guò)液管密封圈(14)與聯(lián)箱(2)內(nèi)聯(lián)集管(11)相接，組成液管式真空管單面集熱器。聯(lián)箱內(nèi)帶伸縮腔是為便于拆裝液管式真空集熱管(I)而設(shè)置，電熱管(16)裝在多功能聯(lián)箱(2)。
[0062]圖2是液管式真空管雙面集熱器實(shí)施例，集熱器由2只單面聯(lián)箱(2)和一只雙面帶伸縮腔聯(lián)箱(3)組成，三只聯(lián)箱都固定在連接板架(4)上，雙面聯(lián)箱(3)位于兩只單面聯(lián)箱(2)中間，兩面分別通過(guò)液管式真空集熱管(I)與單面聯(lián)箱(2)連通，單面聯(lián)箱(2)采用安裝電熱管(16)的多功能聯(lián)箱，也可以采用無(wú)電熱管(16)的單功能聯(lián)箱。 [0063]圖3是相變蓄熱器剖視示意圖，相變蓄熱器筒(6)采用高熱導(dǎo)率金屬材料制造，既是相變蓄熱材料(8)的容器，又是導(dǎo)熱器；導(dǎo)熱板(7)位于相變蓄熱器筒(6)內(nèi)外圓之間，一是為真空管吸收的太陽(yáng)能越過(guò)相變蓄熱材料提供通道，二是將相變蓄熱材料分隔成小間隔，以縮短相變蓄熱材料⑶到導(dǎo)熱板(7)的距離，加大相變蓄熱材料與導(dǎo)熱板(7)接觸面積，減少相變蓄熱材料(8)熱阻，加速吸熱釋熱，導(dǎo)熱板(7)數(shù)量根據(jù)需要確定。相變蓄熱材料⑶用于相變蓄熱，其種類很多，可選范圍較大，例如石蠟、石蠟復(fù)合材料等，凡適于注入相變蓄熱器筒(6)，無(wú)毒性、相變溫度滿足使用要求的相變蓄熱材料都可使用。導(dǎo)熱液管
(9)與相變蓄熱器筒(6)可以是連體，也可以是分體。
[0064]圖4是液管式相變蓄熱真空集熱管實(shí)施例，液管式相變蓄熱真空集熱管是組合管，相變蓄熱器裝在特制真空管(5)內(nèi)，導(dǎo)熱液管(9)從特制真空管(5)和相變蓄熱器中心穿過(guò)。
[0065]圖5是液管式真空集熱管實(shí)施例，液管式真空集熱管是組合管，導(dǎo)熱器(10)裝在特制真空管(5)內(nèi)，導(dǎo)熱液管(9)從特制真空管(5)和導(dǎo)熱器(10)中心穿過(guò)。導(dǎo)熱器(10)采用高熱導(dǎo)率金屬材料制造，作用是將特制真空管(5)吸收的熱量直接傳送到導(dǎo)熱液管
(9)上，消除導(dǎo)熱液管(9)與特制真空管(5)內(nèi)管之間空氣熱阻的影響，導(dǎo)熱器(10)形狀有翼板式、翅片式、圓筒式，如不考慮成本，相變蓄熱器筒(6)是最好的導(dǎo)熱器。
[0066]導(dǎo)熱液管(9)由于不存在焊接問(wèn)題，可采用特制高熱導(dǎo)率銅管、耐腐蝕鋁管、銅鋁復(fù)合管等各種耐高溫腐蝕金屬管，特別是以防凍液為導(dǎo)熱介質(zhì)的二次循環(huán)熱水器，可用耐腐蝕鋁管、銅鋁復(fù)合管替代銅管。
[0067]液管式真空集熱管和液管式相變蓄熱真空集熱管結(jié)構(gòu)、連接方法和集熱運(yùn)行方法相同，兩種集熱管具有通用性，可互相兼容、互相替代、可混用。
[0068]圖6是集熱器單面聯(lián)箱，圖7是集熱器雙面聯(lián)箱，單面聯(lián)箱、雙面聯(lián)箱種類有:單功能聯(lián)箱、多功能聯(lián)箱、單流道聯(lián)箱、雙流道聯(lián)箱和帶真空管伸縮腔聯(lián)箱等多種，都由聯(lián)集管(11)、保溫層(12)、聯(lián)箱外罩(13)、液管密封圈(14)、管口保溫護(hù)罩(15)等組成，聯(lián)集管(11)安裝在聯(lián)箱外罩(13)內(nèi)，保溫層(12)在聯(lián)集管(11)與聯(lián)箱外罩(13)之間，液管密封圈(14)固定在聯(lián)集管(11)上的導(dǎo)熱液管孔內(nèi)，管口保溫護(hù)罩(15)套在集熱管座上，液管式真空集熱管(I)兩端內(nèi)導(dǎo)熱液管與聯(lián)箱(2)內(nèi)聯(lián)集管流道連通。
[0069]保溫層(12)采用聚氨酯類發(fā)泡保溫材料，通過(guò)發(fā)泡把聯(lián)集管(11)與聯(lián)箱外罩
(13)緊密地粘連在一起，不但保溫性能好，而且聯(lián)箱強(qiáng)度高，聯(lián)集管(11)不受壓不變形。
[0070]聯(lián)箱外罩(13)作用:一是防雨雪、防塵、防紫外線照射聯(lián)集管和保溫層，二是集熱器骨架，確保集熱器可承重，不變形。聯(lián)箱外罩(13)采用金屬材料制造，通常采用耐腐蝕、不生銹的不銹鋼或鋁材制造，以確保集熱器品質(zhì)和使用壽命，也可采用耐老化、高強(qiáng)度塑膠類材料制造。
[0071]液管密封圈(14)通常采用耐高溫、耐老化、無(wú)毒性硅膠類材料制造，裝在聯(lián)集管
(11)上的導(dǎo)熱液管孔內(nèi)，其作用:一是用于導(dǎo)熱液管(9)與聯(lián)集管(11)之間防水密封，在密封圈外壓板作用下，其密封方法與水龍頭轉(zhuǎn)軸密封方法相似，可承受很高的液體壓力；二是隔熱，避免導(dǎo)熱液管(9)高溫對(duì)塑膠聯(lián)集管造成不利影響，三是便于快速拆裝液管式真空集熱管(I)。
[0072]管口保溫護(hù)罩(15)套在集熱管座上，保溫護(hù)罩(15)內(nèi)設(shè)有密封圈防塵、保溫。
[0073]電熱管(16)用于集熱器防凍和調(diào)節(jié)水箱水溫，集熱器用于二次循環(huán)集熱，因無(wú)需防凍，電熱管(16)也可不安裝。
[0074]液管式真空集熱管(I)上的真空管、導(dǎo)熱器或相變蓄熱器、導(dǎo)熱液管固定為一體，可聯(lián)動(dòng)，液管式真空集熱管(I)與聯(lián)箱連接時(shí)，先將液管式真空集熱管(I)內(nèi)導(dǎo)熱液管(9)插入帶伸縮腔聯(lián)箱上的導(dǎo)熱液管密封圈內(nèi)，待導(dǎo)熱液管(9)另一端對(duì)準(zhǔn)聯(lián)箱內(nèi)導(dǎo)熱液管密封圈，插到底即可，拆下時(shí)步驟相反。
[0075]圖8是單面豎排真空管集熱器多組并聯(lián)集熱系統(tǒng)連接圖，是本實(shí)用新型實(shí)施例之一，集熱系統(tǒng)上下接口與保溫水箱連接，可組成自然、強(qiáng)制循環(huán)熱水器、熱水系統(tǒng)。
[0076]圖9是雙面豎排真空管集熱器多組并聯(lián)集熱系統(tǒng)連接圖，是本實(shí)用新型實(shí)施例之一，集熱系統(tǒng)上下接口與保溫水箱連接，可組成自然、強(qiáng)制循環(huán)熱水器、熱水系統(tǒng)。
[0077]圖10是單列多組橫排雙面集熱系統(tǒng)排列與連接圖，是本實(shí)用新型實(shí)施例之一，集熱系統(tǒng)下端接口封閉，上端接口接保溫水箱，組成的自然、強(qiáng)制循環(huán)熱水器、熱水系統(tǒng)外部循環(huán)管可縮短50%以上，熱損小，易防凍。
[0078]圖11是多列多組橫排雙面集熱系統(tǒng)排列與連接圖，是本實(shí)用新型實(shí)施例之一，集熱系統(tǒng)下端接口封閉，上端接口接保溫水箱，組成的強(qiáng)制循環(huán)熱水系統(tǒng)外部循環(huán)管可縮短50%以上，熱損小，易防凍。
[0079]液管式真空管集熱器、集熱系統(tǒng)工作原理和過(guò)程是:有陽(yáng)光照射時(shí)，特制真空管
(5)吸收的太陽(yáng)經(jīng)導(dǎo)熱器(10)傳導(dǎo)至導(dǎo)熱液管(9)，加熱導(dǎo)熱液管(9)內(nèi)液體，通過(guò)液體自然或強(qiáng)制循環(huán)將熱能導(dǎo)入保溫水箱。
[0080]液管式相變蓄熱真空管集熱器、集熱系統(tǒng)工作原理和過(guò)程是:有陽(yáng)光照射時(shí)，特制真空管(5)吸收的太陽(yáng)能經(jīng)導(dǎo)熱板(7)傳導(dǎo)至導(dǎo)熱液管(9)，加熱導(dǎo)熱液管(9)內(nèi)液體，當(dāng)水箱水溫低于相變蓄熱材料“固-液”相變溫度時(shí)，相變蓄熱器不吸熱，特制真空管(5)吸收的太陽(yáng)能通過(guò)導(dǎo)熱液管(9)內(nèi)液體自然或強(qiáng)制循環(huán)，將熱能導(dǎo)入保溫水箱，其工作原理與液管式真空管太陽(yáng)集熱器完全相同；當(dāng)水箱內(nèi)水溫達(dá)到相變蓄熱材料“固-液”相變溫度時(shí)，特制真空管(5)吸收的太陽(yáng)能經(jīng)相變蓄熱筒(6)內(nèi)外圓和導(dǎo)熱板(7)進(jìn)入相變蓄熱材料(8)內(nèi)，相變蓄熱材料(8)固-液相變過(guò)程中大量吸收熱能，直至相變蓄熱材料(8)完全熔化，在此期間水箱水溫基本不變。[0081]當(dāng)相變蓄熱材料(8)完全熔化后，相變蓄熱器儲(chǔ)熱達(dá)到飽和，不再吸收熱量，特制真空管(5)后續(xù)吸收的熱量經(jīng)導(dǎo)熱板(7)加熱導(dǎo)熱液管(9)內(nèi)液體，通過(guò)液體循環(huán)進(jìn)入水箱，水箱水溫和相變蓄熱器溫度隨真空管吸收的熱量增加而提高。
[0082]當(dāng)水箱水溫降至低于相變蓄熱材料(8) “液-固”相變溫度時(shí)，相變蓄熱材料(8)通過(guò)導(dǎo)熱板(X)和導(dǎo)熱液管(9) “液-固”相變釋放儲(chǔ)存的熱量，通過(guò)導(dǎo)熱液管內(nèi)(9)液體循環(huán)將相變蓄熱器中儲(chǔ)存的熱量導(dǎo)入水箱或直接利用，相變蓄熱材料(8)隨熱量釋放恢復(fù)固化狀態(tài)，等待下一次重復(fù)“固-液”相變吸熱、“液-固”相變放熱過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.一種可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器，由液管式真空集熱管(1)、單面聯(lián)箱(2)、雙面聯(lián)箱(3)和連接板架(4)組成，其特征是:單面聯(lián)箱(2)、雙面聯(lián)箱(3)固定在連接板架(4)上，液管式真空集熱管(1)內(nèi)導(dǎo)熱液管(9)兩端經(jīng)液管密封圈(14)與單面聯(lián)箱(2)內(nèi)聯(lián)集管(11)連通，或一端與單面聯(lián)箱(2)、另一端與雙面聯(lián)箱(3)內(nèi)聯(lián)集管(11)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器，其特征是:液管式真空集熱管(1)是一種組合式真空集熱管，有液管式真空集熱管和液管式相變蓄熱真空集熱管兩種，其中液管式真空集熱管由特制真空管(5)、導(dǎo)熱液管(9)、導(dǎo)熱器(10)組成，導(dǎo)熱器(10)安裝在特制真空管(5)內(nèi)，導(dǎo)熱液管(9)從特制真空管(5)和導(dǎo)熱器(10)中心穿過(guò)；液管式相變蓄熱真空集熱管由特制真空管(5)、相變蓄熱器筒(6)、導(dǎo)熱板(7)、相變蓄熱材料(8)、導(dǎo)熱液管(9)組成，相變蓄熱器筒(6)安裝在特制真空管(5)內(nèi)，導(dǎo)熱板(7)位于相變蓄熱器筒(6)內(nèi)外圓之間，相變蓄熱材料(8)注入相變蓄熱器筒(6)內(nèi)，導(dǎo)熱液管(9)從特制真空管(5)和相變蓄熱器筒(6)中心穿過(guò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器，其特征是:集熱器單面聯(lián)箱(2)、雙面聯(lián)箱(3)由聯(lián)集管(11)、保溫層(12)、聯(lián)箱外罩(13)、液管密封圈(14)、管口保溫護(hù)罩(15)、電熱管(16)組成，聯(lián)集管(11)安裝在聯(lián)箱外罩(13)內(nèi)，保溫層(12)在聯(lián)集管(11)與聯(lián)箱外罩(13)之間，液管密封圈(14)固定在聯(lián)集管(11)上的導(dǎo)熱液管孔內(nèi)，管口保溫護(hù)罩(15)套在集熱管座上，電熱管(16)裝在多功能聯(lián)箱的聯(lián)集管(9)流道內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可兼容相變蓄熱功能的液管式真空管太陽(yáng)集熱器，其特征是:特制真空管(5)是一種一端全開(kāi)口，另一端底部有孔、導(dǎo)熱液管(9)可從真空管中心穿過(guò)的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管。
【文檔編號(hào)】F24J2/34GK203489496SQ201320456815
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】秦三根 申請(qǐng)人:秦三根