本技術(shù)屬于太陽能，特別涉及一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器。

背景技術(shù)：

1、太陽能具有分布范圍廣泛、獲取難度低、節(jié)省運(yùn)輸成本等優(yōu)點(diǎn)，是清潔可再生能源中的主力軍，具有良好的發(fā)展前景。

2、太陽能熱利用以其技術(shù)成熟度高，產(chǎn)品形式多樣，是被廣泛使用的太陽能利用技術(shù)形式。在太陽能集蓄熱系統(tǒng)中，太陽能集熱器是整個(gè)系統(tǒng)中的核心組件，集熱器的性能直接決定系統(tǒng)的用熱效率，同時(shí)，平板集熱器由于具有結(jié)構(gòu)簡單、易于維護(hù)、外表美觀等優(yōu)點(diǎn)，成為最常見的太陽能集熱器種類之一。但是在夏季時(shí)，由于太陽輻射比較充足，若出現(xiàn)用熱量少而導(dǎo)致的儲水罐中儲熱工質(zhì)溫度較高或出現(xiàn)水泵斷電的情況，儲水罐吸收的熱量達(dá)到飽和或者不再吸收熱量，容易造成集熱器內(nèi)溫度過高的情況，集熱器長時(shí)間在此工況下運(yùn)行，容易加速材料的老化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致集熱器性能受損甚至不能工作，甚至帶來一系列安全隱患。因此，解決太陽能集熱器的過熱問題，是太陽能集蓄熱系統(tǒng)可持續(xù)運(yùn)行的重要保障。

3、針對太陽能平板集熱器的過熱問題，目前主要有兩種方式，一種是為集熱器安裝散熱風(fēng)扇等電動裝置，通過采用通風(fēng)對流的方式帶走多余的熱量，從而降低集熱器的內(nèi)部溫度。另一種方式為安裝電動遮陽裝置或在集熱器玻璃蓋板內(nèi)壁加裝反射膜，通過減少集熱器吸收的太陽輻射，防止集熱器內(nèi)部持續(xù)吸收大量太陽輻射而產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。上述兩種方法均存在一些問題，第一種方式，其一缺點(diǎn)是所述的集熱器除加裝散熱風(fēng)扇外，同時(shí)還需要溫度傳感器，溫控閥等部件控制開關(guān)，造成系統(tǒng)復(fù)雜程度增加；其二缺點(diǎn)是所述的散熱風(fēng)扇選型問題，當(dāng)出現(xiàn)極端天氣時(shí)，如果選擇了規(guī)格較小的風(fēng)扇，可能會出現(xiàn)散熱能力不夠從而導(dǎo)致過熱現(xiàn)象出現(xiàn)，若選擇規(guī)格較大的風(fēng)扇，則在大部分時(shí)間風(fēng)扇都是以低于額定工況的情況下運(yùn)行，造成設(shè)備規(guī)格冗余，增加更多的初投資。其三缺點(diǎn)是，該方法依舊無法解決斷電情況下集熱器的過熱問題。第二種方式，除去電動遮陽裝置同樣存在系統(tǒng)復(fù)雜程度增加以及斷電情況下無法解決的問題，反射膜雖然解決了上述問題，但是在冬季等用戶熱量需求較大、太陽輻射較強(qiáng)時(shí)反而會減少集熱器收集的太陽輻射，降低集熱器的集熱性能，得不償失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有太陽能平板集熱器防過熱裝置存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備規(guī)格冗余和降低集熱器集熱性能的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，通過熱管利用集熱器內(nèi)部與外界溫差進(jìn)行驅(qū)動，對集熱器集熱性能沒有影響，不需要外部接電，不消耗電能，不受斷電情況的影響，節(jié)省能源消耗，穩(wěn)定可靠。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于：一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器，包括平板集熱器和安裝在平板集熱器內(nèi)的若干根熱管，所述平板集熱器包括盤繞設(shè)置的集熱管，所述集熱管設(shè)有管道進(jìn)口和管道出口，所述平板集熱器在頂部設(shè)有玻璃蓋板，所述熱管安裝在平板集熱器內(nèi)靠近所述集熱管的邊側(cè)部，所述熱管內(nèi)設(shè)有相變工質(zhì)，所述熱管包括熱管冷凝段和熱管蒸發(fā)段，所述熱管蒸發(fā)段位于平板集熱器內(nèi)部，所述熱管冷凝段位于平板集熱器外部。

3、所述熱管冷凝段位于所述熱管蒸發(fā)段上方，所述熱管與所述平板集熱器平行設(shè)置，所述平板集熱器與水平面傾斜設(shè)置。

4、所述管道進(jìn)口和管道出口位于所述平板集熱器同側(cè)，所述管道出口位于所述管道進(jìn)口上方，所述熱管安裝在平板集熱器內(nèi)遠(yuǎn)離所述管道進(jìn)口和管道出口的邊側(cè)部。

5、所述平板集熱器在底部設(shè)有吸熱板。

6、本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于：1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，僅通過熱管實(shí)現(xiàn)集熱器內(nèi)部降溫，避免增加溫度傳感器、溫控閥等過多部件，造成系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜；2、本實(shí)用新型熱管內(nèi)的相變工質(zhì)循環(huán)主要是基于集熱器內(nèi)部與外界溫差進(jìn)行驅(qū)動，不需要外部接電，不消耗電能，不受斷電情況的影響，節(jié)省能源消耗，穩(wěn)定可靠；3、本實(shí)用新型熱管內(nèi)的相變工質(zhì)通過相變傳熱，傳熱過程快速，在短時(shí)間內(nèi)即可排出多余熱量，實(shí)現(xiàn)防過熱功能；4、本實(shí)用新型相較于反射膜，熱管對集熱器集熱性能沒有影響，在冬季用戶對熱量需求較大時(shí)，集熱器內(nèi)溫度達(dá)不到相變工質(zhì)相變溫度，從而不會啟動，不會造成額外的熱量損失，季節(jié)適應(yīng)性較好。

7、以下將結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

技術(shù)特征：

1.一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器，其特征在于：包括平板集熱器和安裝在平板集熱器內(nèi)的若干根熱管，所述平板集熱器包括盤繞設(shè)置的集熱管（7），所述集熱管（7）設(shè)有管道進(jìn)口（2）和管道出口（3），所述平板集熱器在頂部設(shè)有玻璃蓋板（1），所述熱管安裝在平板集熱器內(nèi)靠近所述集熱管（7）的邊側(cè)部，所述熱管內(nèi)設(shè)有相變工質(zhì)，所述熱管包括熱管蒸發(fā)段（5）和熱管冷凝段（6），所述熱管蒸發(fā)段（5）位于平板集熱器內(nèi)部，所述熱管冷凝段（6）位于平板集熱器外部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器，其特征在于：所述熱管冷凝段（6）位于所述熱管蒸發(fā)段（5）上方，所述熱管與所述平板集熱器平行設(shè)置，所述平板集熱器與水平面傾斜設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器，其特征在于：所述管道進(jìn)口（2）和管道出口（3）位于所述平板集熱器同側(cè)，所述管道出口（3）位于所述管道進(jìn)口（2）上方，所述熱管安裝在平板集熱器內(nèi)遠(yuǎn)離所述管道進(jìn)口（2）和管道出口（3）的邊側(cè)部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器，其特征在于：所述平板集熱器在底部設(shè)有吸熱板（4）。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器。一種熱管式防過熱太陽能平板集熱器，包括平板集熱器和安裝在平板集熱器內(nèi)的若干根熱管，平板集熱器包括盤繞設(shè)置的集熱管，集熱管設(shè)有管道進(jìn)口和管道出口，平板集熱器在頂部設(shè)有玻璃蓋板，熱管安裝在平板集熱器內(nèi)靠近集熱管的邊側(cè)部，熱管內(nèi)設(shè)有相變工質(zhì)，熱管包括熱管冷凝段和熱管蒸發(fā)段，熱管蒸發(fā)段位于平板集熱器內(nèi)部，熱管冷凝段位于平板集熱器外部。本技術(shù)通過熱管利用集熱器內(nèi)部與外界溫差進(jìn)行驅(qū)動，對集熱器集熱性能沒有影響，不需要外部接電，不消耗電能，不受斷電情況的影響，節(jié)省能源消耗，穩(wěn)定可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：閆光辰,李艷斌,張遼,伏永良,賈園,楊晨波,劉軒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240202
技術(shù)公布日：2024/12/19