基于分離式熱管平板太陽能集熱器耦合室內(nèi)供暖系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于太陽能利用領(lǐng)域，尤其涉及一種分離式熱管平板太陽能集熱器耦合室內(nèi)供暖系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們的物質(zhì)文化生活水平得到了顯著的提高，太陽能熱水器作為一種改善人民生活條件的家用供熱供暖設(shè)備，無論在城市還是農(nóng)村都得到了廣泛的應(yīng)用?？茖W(xué)家說認(rèn)識新能源和正確地運用能源，就意味著認(rèn)識通往未來的路。目前資源與能源問題日益嚴(yán)重，在保證舒適、健康要求的同時，如何有效且合理分配，利用資源，減少常規(guī)能源消耗成為人們不得不面對的問題；近年來國內(nèi)市場經(jīng)濟飛速發(fā)展、企業(yè)、行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在不斷變化，市場競爭激烈，受市場供求關(guān)系的影響，中國太陽能熱水器行業(yè)發(fā)展迅速，現(xiàn)今市場上太陽能熱水器其容量巨大，主要有平板太陽能熱水器和真空管型太陽能熱水器；普通平板型太陽能熱水器沒有防凍功能，不適用于北方；而真空管型太陽能熱水器雖然適用于北方，但由于真空管易炸裂，因此維修率高；另外市場還有一種熱管平板熱水器，該熱水器的儲熱水箱和集熱器是連在一起，既可適用于南方也可適用于北方，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，只能安裝在平房屋頂多層樓房的樓頂，這樣樓房的低層用戶在使用熱水時，出熱水時間緩慢，增加了生活用水的浪費現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種新型分離式熱管平板太陽能集熱器耦合室內(nèi)供暖系統(tǒng)，采用分離熱管技術(shù)將平板太陽能集熱器箱體與儲熱水箱分離開來，熱管的蒸發(fā)端設(shè)置在集熱器箱體內(nèi)，熱管的冷凝端布置在室內(nèi)儲熱水箱內(nèi)，熱管蒸發(fā)端與冷凝端之間采用熱介質(zhì)輸出管和冷凝液回流管連接，形成集熱、放熱循環(huán)管路，通過蒸汽壓力和微型流量控制泵的工作原理，實現(xiàn)熱介質(zhì)遠(yuǎn)程傳遞。
[0004]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下
[0005]基于分離式熱管平板太陽能集熱器耦合室內(nèi)供暖系統(tǒng)，其特征在于:包括戶外集熱組件和戶內(nèi)控制組件，所述戶外集熱組件包括集熱器箱體以及設(shè)置在所述集熱器箱體內(nèi)的吸熱板芯、蒸發(fā)換熱管以及蒸發(fā)室，在所述的集熱器箱體上還設(shè)置有蒸發(fā)氣體出口和冷凝液入口，所述的蒸發(fā)氣體出口與所述的蒸發(fā)室連接，所述的蒸發(fā)換熱管延所述蒸發(fā)室的長度方向平行設(shè)置且與所述的冷凝液入口連接，在所述的蒸發(fā)換熱管下端還設(shè)置有集熱器背板和保溫材料，在所述吸熱板芯上還設(shè)置有透明蓋板；所述戶內(nèi)控制組件包括儲熱水箱、螺旋管式冷凝器、積液杯、溫度傳感器、流量控制泵、氣液分離器、冷熱交換器、進氣扇、進氣扇管道、出氣扇以及出氣扇管道；所述螺旋管式冷凝器置于儲熱水箱內(nèi)部，所述螺旋管式冷凝器設(shè)有進流口和出流口；所述螺旋管式冷凝器的進流口一端與所述氣液分離器的頂部端口連接，氣液分離器的旁路端口通過一熱介質(zhì)輸出管與所述的蒸發(fā)氣體出口連接，所述螺旋管式冷凝器的出流口與所述積液杯頂部端口連接，積液杯底部端口連接所述流量控制泵；所述流量控制泵通過一冷凝液回流管與所述的冷凝液入口連接，所述的戶外集熱組件形成分離式熱管的蒸發(fā)端，所述的螺旋管式冷凝器和冷熱交換器形成所述分離式熱管的冷凝端，所述蒸發(fā)端和冷凝端通過熱介質(zhì)輸出管和冷凝液回流管形成一個循環(huán)通道；積液杯的旁路端端口連接所述氣液分離器；在所述螺旋管式冷凝器的空心圓柱內(nèi)設(shè)置所述的冷熱交換器，所述冷熱交換器的一端與所述進氣扇連接，所述冷熱交換器的另一端與所述出氣扇連接。
[0006]在所述儲熱水箱上設(shè)置有進水管，在進水管上設(shè)有自動給水電磁閥，在所述儲熱水箱的一側(cè)內(nèi)壁上端還設(shè)有水位控制器，水位控制器的信號輸出端與自動給水電磁閥的信號輸入端連接。
[0007]在所述儲熱水箱的一側(cè)還設(shè)置溫度傳感器，所述溫度傳感器的信號輸出端與流量控制泵的信號輸入端連接用于控制所述流量控制泵的調(diào)整冷凝液回流管內(nèi)冷凝液的流量。
[0008]有益效果
[0009]1.采用管翼式滿液蒸發(fā)器和分離熱管技術(shù)，將平板太陽能集熱器箱體與儲熱水箱分離開來，集熱器與儲熱水箱之間采用熱介質(zhì)輸出管和冷凝液回流管連接，形成集熱循環(huán)管路，通過蒸汽的壓力和微型流量控制泵輔助冷凝回流，實現(xiàn)熱介質(zhì)遠(yuǎn)程傳遞；其熱傳輸功率比普通熱管高，是普通熱水器自然循環(huán)和強制循環(huán)熱效率的數(shù)倍，利用相變介質(zhì)能保持和防止在分離熱管不工作時熱能的散失，同時解決了平板太陽能集熱器和系統(tǒng)管路的防凍冋題。
[0010]2.采用流量泵控制冷凝液的回流量，保證系統(tǒng)的安全性，通過溫度傳感器控制微型流量泵的工作狀態(tài)，確保循環(huán)管路的穩(wěn)定性；由于采用了集熱與供熱的循環(huán)管路，因此平板太陽能集熱器與儲熱水箱的布置可以非常靈活方便，平板太陽能集熱器既可以放置在高層樓房的窗臺向陽的地方，也可以布置在多層樓房的樓頂和平房的屋頂，甚至可以采用壁掛式安裝靈活方便，能滿足或適應(yīng)建筑一體化要求。
[0011]3.本實用新型采用自然循環(huán)與強制循環(huán)原理提高了系統(tǒng)的換熱效率，充分利用太陽能資源，這樣為樓房的底層用戶太陽能熱水器的使用提供了方便，出熱水的時間快，減少生活用水的浪費現(xiàn)象，同樣儲水箱既可以設(shè)置在浴室，也可以布置在廚房，這樣可以保證生活用水的清潔，又能徹底解決管路的凍裂和集熱器的結(jié)垢的問題。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型系統(tǒng)集熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3為本實用新型供暖裝置的室內(nèi)布局構(gòu)造圖；
[0015]圖中:太陽能吸熱板芯1、蒸發(fā)換熱管2、集熱器框架3、蒸發(fā)室4、集熱器背板5、透明蓋板6、熱介質(zhì)輸出管7、冷凝液回流管8、儲熱水箱9、氣液分離器10、螺旋管式冷凝器
11、冷熱交換器12、冷凝過度管13、積液杯14、流量控制泵15、儲熱水箱進水管16、電子進氣閥17、水位控制器18、進氣扇19、進氣扇管道20、出氣扇21、出氣扇管道22、日常用水出水管23、溫度傳感器24、保溫材料25。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作更進一步的說明
[0017]如圖1圖2所示，一種新型分離式熱管平板太陽能集熱器耦合室內(nèi)供暖系統(tǒng)，包括戶外集熱組件和戶內(nèi)控制組件。戶外集熱組件包括平板太陽能集熱器箱體、蒸發(fā)換熱管2、集熱器框架3、集熱器背板5、保溫材料25、透明蓋板6和蒸發(fā)室4 ;蒸發(fā)室4包括集熱器吸熱板芯I和蒸發(fā)換熱管2 —體構(gòu)成的分離熱管管排的蒸發(fā)端；熱管蒸發(fā)端的蒸發(fā)換熱管2，通過熱介質(zhì)輸出管7連接熱管冷凝端螺旋式冷凝器11的進流口 ；集熱器吸熱板芯I表面為太陽能選擇性吸熱涂層；戶內(nèi)控制組件包括儲熱水箱9、熱管冷凝端螺旋管式冷凝器11、積液杯14、微型流量控制泵15、氣液分離器10、冷熱交換器12、進氣扇19、進氣扇管道20、出氣扇21和出氣扇管道22 ;螺旋管式冷凝器置于儲熱水箱9內(nèi)部；螺旋管式冷凝器11設(shè)有進流口和出流口，螺旋管式冷凝器11的進流口一端穿過儲熱水箱9的外殼與氣液分離器10的頂部端口連接，氣液分離器10的旁路端口連接熱介質(zhì)輸出管7的一端，熱介質(zhì)輸出管7的另一端連接太陽能集熱器的蒸發(fā)室4 ;螺旋管式冷凝器11的出流口穿過儲熱水箱9的底部端板與積液杯14頂部端口連接，積液杯14底部端口連接流量控制泵15 ;流量控制泵15連接冷凝液回流管8的一端，冷凝液回流管8的另一端連接蒸發(fā)室熱介質(zhì)通道的進口，積液杯14的旁路端端口連接氣液分離器10。
[0018]在儲熱水箱的螺旋管式環(huán)繞成的冷凝器空心圓柱內(nèi)還設(shè)有冷熱交換器12，冷熱交換器12的一端進氣端穿過儲熱水箱9的頂部端板與外界的進氣扇管道20 —端連接，進氣扇管道20的另一端連接進氣扇19 ;冷熱交換器12的另一端出氣端穿過儲熱水箱9的底部端板與出氣扇管道22連接，出氣扇管道22的另一端連接出氣扇21。
[0019]集熱器的蒸發(fā)室4通過熱介質(zhì)輸出管7連接儲熱水箱9內(nèi)的螺旋管式冷凝器11的進流口，冷凝器的出流口連接流量控制泵15，流量控制泵連接冷凝液回流管8，冷凝液回流管8連接太陽能集熱器；分離式熱管平板太陽能集熱器安裝在戶外房頂或窗臺、陽臺向陽的地方，集熱器蒸發(fā)室的位置可以低于冷凝器，也可以平行于冷凝器，還可以高于冷凝器；平板太陽能集熱器內(nèi)設(shè)有吸熱板芯I和蒸發(fā)換熱管2，吸熱板芯和蒸發(fā)換熱管一體構(gòu)成分離熱管蒸發(fā)端，且形成蒸發(fā)室4的熱介質(zhì)通道，在集熱器的上端分別設(shè)置有蒸汽排出口和冷凝液回流口 ；蒸汽排出口連接熱介質(zhì)輸出管7的一端，熱介質(zhì)輸出管7的另一端連接熱管冷凝端的螺旋管式冷凝器11的進流口 ；冷凝器的出流口連接冷凝液回流管8的一端，冷凝液回流管8的另一端連接太陽能集熱器的冷凝液回流口。
[0020]儲熱水箱9為圓筒體結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒體材料采用不銹鋼板制作，外殼體采用塑鋼制作；內(nèi)筒體和外殼之間填充滿保溫材料；螺旋管式冷凝器11置于儲熱水箱9的內(nèi)部，完全浸置于水箱內(nèi)的換熱水中；螺旋管式冷凝器11設(shè)有進流口和出流口 ；螺旋管式冷凝器的進流口一端穿過儲熱水箱9的一側(cè)外殼與氣液分離器10的頂部端口連接，氣液分離器10的旁路端端口連接熱介質(zhì)輸出管7的一端，熱介質(zhì)輸出管7的另一端連接太陽能集熱器蒸發(fā)室4的蒸汽排出口 ；螺旋管式冷凝器11的出流口一端穿過儲熱水箱9的底部端板與積液杯14頂部端口連接，積液杯14底部端口連接流量控制泵15 ;流量控制泵15連接冷凝液回流管8的一端，冷凝液回流管8的另一端連接集熱器的冷凝液回流口。
[0021]在熱介質(zhì)輸出管7