CN102221267A

CN102221267A - 集热温度可控的真空太阳集热装置制造方法及产品

Info

Publication number: CN102221267A
Application number: CN2010105410076A
Authority: CN
Inventors: 施国樑
Original assignee: Haining Yimange Solar Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Haining Yimange Solar Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-10-19

Abstract

集热温度可控的真空太阳集热装置制造方法：对真空集热元件遮光改变其集热状态，实现对集热温度的控制或空晒保护。根据此方法制造的集热装置，由金属流道真空集热元件、联集盒、组成，其特征在于各集热元件罩玻璃管的部分表面含有遮光层；在集热元件上含有齿轮或者传动耳板。或者集热装置由真空集热元件、保温水箱和基础件组成，其特征在于各集热元件外侧含有可以绕集热元件轴心线转动的活动遮光片。或者集热装置由集热元件和基础件组成，其特征在于集热装置迎光面含有帘状物。本发明的有益效果：可以免用放热设施对集热装置进行空晒保护。用传动件与各集热元件或者活动遮光片和驱动机构传动连接，可实现自动控制。结合附图给出三个实施例。

Description

集热温度可控的真空太阳集热装置制造方法及产品

技术领域

本发明涉及集热温度可控的真空太阳集热装置制造方法及产品。

背景技术

现有一种没有配备散热设施的太阳能供暖装置，采用低热沉的翅板金属流道换热器与真空集热管的内玻璃管换热。在非供暖季节除了供热水外，因为没有配备散热设施，并且遮盖不方便，内部温度经常高达230℃以上。240℃是高硼硅玻璃管的放气温度，放出的气体四分之三是水和氧，它们与吸收膜发生反应的几率很大，这会使吸收膜加速老化。采用专用冷却塔放热需要大笔设施费，还需要场地、循环泵电费以及长期的设施维护费用。另外，利用太阳热能工作的设施，为了提高工作效率，往往并采用接近于100℃的水作为热媒。这样的系统如果不采用散热设施的话，在系统受到干扰时，往往因为不能迅速做出反应而产生热媒汽化形成汽阻。一旦形成汽阻，要等到太阳光强度大幅度下降并且持续很长一段时间产能恢复，在夏季，往往一旦形成汽阻，就要持续到晚上。

发明内容

本发明的目的是要提供集热温度可控的真空太阳集热装置制造方法及产品。

本发明解决其技术问题所采取的方法：通过对真空集热元件进行遮光改变其集热状态，实现对集热温度的控制或者空晒保护。具体包括三种方式：1)在集热装置各集热元件罩玻璃管的部分表面设置固定的遮光层包括黏贴遮光片或者通过涂粘形成的遮光层；在集热元件和基础之间采用转动连接副进行连接；在集热元件和其内部的金属流道之间采用活动配合的方式进行传热连接；在集热管上设置齿轮或者传动耳板；2)在集热装置各集热元件外侧，设置一个可以绕集热元件轴心线转动的活动遮光片，活动遮光片上设置有齿轮或者传动耳板。用一个多负载传动件传动连接各集热元件或者活动遮光片上的齿轮耳板；多负载传动件包括同步传动带、传动链条、传动连杆和传动索。多负载传动件可与驱动机构包括减速电机、电动蜗轮蜗杆动力头以及气动元件传动连接。通过旋转集热元件或者活动遮光片改变集热元件的集热状态。3)采用一个可对集热元件的迎光面进行覆盖的帘状物，通过改变帘状物的覆盖状态改变集热元件的集热状态。遮光实现方式包括手动和自动。操作方式包括现场操作和远动操作。有关执行元件包括电动、气动和液压驱动元件。

本发明根据上述方法解决其技术问题所采取的技术方案之一：用嵌入金属流道的真空集热元件、内置金属流道汇集管的联集盒、尾盒以及联集盒和尾盒的连接件组成一个集热温度可控的真空太阳集热装置。各集热元件与一个多负载传动件进行传动连接。多负载传动件可以与驱动机构包括减速电机、电动蜗轮蜗杆动力头以及气动元件传动连接。在各集热元件罩玻璃管的部分表面设置遮光层包括黏贴遮光片、通过涂粘形成外置遮光层、以及通过真空溅射或者化学反应制作的内置遮光层。在集热元件和基础之间采用转动连接副。集热元件采用活动配合的方式传热连接内部的翅板金属流道换热器。在集热元件上设置齿轮或者传动耳板。

本发明根据上述方法解决其技术问题所采取的技术方案之二：用真空集热元件、保温水箱和基础件组成一个集热温度可控的真空太阳集热装置。在各集热元件外侧设置可以绕集热元件轴心线转动的活动遮光片。活动遮光片上含有齿轮或者传动耳板。活动遮光片通过齿轮耳板与一个多负载传动件传动连接。

还可以采用减速电机通过多负载传动件与各集热元件或者活动遮光片传动连接。

还可以采用气动元件通过多负载传动件与各集热元件或者活动遮光片传动连接。

还可以采用与控制系统主机电气连接的经度、纬度、日期、集热装置高度角以及遮光层参数输入界面，并且控制系统主机内置万年历。

还可以采用与控制系统主机电气连接的太阳光强度传感器和热媒温度传感器。

本发明根据上述方法解决其技术问题所采取的技术方案之三：用集热元件和基础件组成集热温度可控的真空太阳集热装置。在集热装置的迎光面设置有帘状物。

本发明的有益效果：在集热元件上设置遮光层可以免用放热设施对集热装置进行空晒保护。用多负载传动件与各集热元件或者活动遮光片和驱动机构传动连接，可以用机械化的手段进行控制。通过涂粘形成外置遮光层，可以降低成本并且坚固耐用。在集热元件和基础之间采用转动连接副、集热元件活动配合其内部的传热连接翅板金属流道换热器，可以制造集热温度可控的金属流道真空太阳集热装置。采用光电行程检测器件、太阳光强度传感器和热媒温度传感器、以及采用经度、纬度、日期、集热装置高度角、遮光层参数的输入界面，并且控制系统主机内置万年历，可以制造各种全自动的集热温度可控的真空太阳集热装置。

在各集热元件外侧设置可以绕集热元件轴心线转动的活动遮光片，可适用于真空集热元件固定安装的设施。在集热装置上设置一个可对集热元件的迎光面进行覆盖的帘状物及其收放牵引机构，可用于现有设备的集热温度控制，并方便用手工驱动。

采用减速电机驱动可以实现电气自动化。采用气动元件驱动可以获得较大的驱动力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是一个集热温度可控的全自动金属流道真空太阳集热装置传动结构示意图。

图2是一个集热温度可控的全自动内玻翅板管真空太阳集热装置传动结构示意图。

图3是一个手动遮光集热温度可控的真空太阳集热装置结构示意图。

图中1.换热器；2.集热元件；3.联集盒；4.同步传动带；5.动力头；6.遮光层；7.齿轮；8.多孔器件；9.驱动齿轮；10.耳板；11.牵引索；12.复位弹簧；13.气动元件；14.尾盒；15.连接件；16.帘状物。

具体实施方式

图1中，采用活动配合的方式传热连接其内部翅板金属流道换热器1的真空集热元件2、内置换热器1汇集管的联集盒3、尾盒以及联集盒3尾盒连接件组成一个集热温度可控的全自动金属流道真空太阳集热装置。各集热元件2与一根同步传动带4传动连接。同步传动带4与电机驱动动力头5传动连接。电机驱动动力头5可作正、反向运转。在各集热元件2罩玻璃管的部分外表面涂粘黑色硅胶形成遮光层6。集热元件2和基础之间采用转动连接副连接。在集热元件2伸入联集盒3的罩玻璃管上涂一圈硅胶。现场安装时在涂硅胶段紧配合连接齿轮7；或者用粘结材料将齿轮7粘结于集热元件2罩玻璃管上。

图1实施例采用一个与控制系统主机电气连接的光电行程检测器件，光电行程检测器件的多孔器件8安装于动力头5的驱动齿轮9上。驱动齿轮9与集热元件2的齿轮7通过同步传动带4传动连接。这保证了多孔器件8与集热元件2遮光层6同步运动，使两者之间的空间位置状态具有确定的函数关系。

图1实施例的工作原理为：供暖季节尽量用集热；制冷季节尽量用太阳热能制冷；非供暖制冷季节，集热得到足够的生活热水后按照设定使集热装置处于遮光空嗮保护状态以节省循环泵用电。

在制冷季节，每天清晨控制系统根据万年历和检测到的太阳光强度参数系统启动，或者系统工作被扰动打乱后去除扰动系统重新启动。先令电机驱动动力头5得电，驱动齿轮通过同步传动带4带动集热元件2上的齿轮7使其旋转使遮光层6试运行或者复位。然后根据多孔器件8提供的信息进行系统自检。以后在系统正常的情况下进行集热温度控制：当根据检测，集热温度过高有可能发生热媒汽化时，或者已经发生热媒汽化时，进行遮光并适时结束遮光恢复集热。如果系统有问题则发送报告。

图2中，采用活动配合的方式传热连接其内部翅板金属流道换热器1的内玻翅板管集热元件2，和联集盒3组成一个集热温度可控的全自动内玻翅板管真空太阳集热装置。集热元件2上设置有传动耳板10。各集热元件2通过耳板10与一根牵引索11传动连接。牵引索11的一端通过复位弹簧12与联集盒3连接；另一端与气动元件13传动连接。集热元件2和基础之间采用转动连接副连接。

图2实施例在靠近内玻翅板管集热元件2一个翅板边缘处的罩玻璃管外表面圆周角约为30°的区域设置硅胶粘结材料遮光层6。

图2实施例的工作原理为：打开气动元件13，通过牵引索11拉动各集热元件2的耳板10使集热元件2和遮光层6旋转遮光改变集热状态。由于冬季一般无需遮光，遮光系统只要考虑对夏季或者夏季和春秋季节的太阳光进行遮挡就行。这时。所需要旋转集热元件2遮光层的角度大约只需要40°。关闭气动元件13，牵引索11在复位弹簧12作用下拉动各集热元件2的耳板10使遮光层6复位，不再遮光。

内玻翅板管集热元件2在较细的内玻璃管上套接吸收体翅板组成，具有材料省、热沉小、集热效率高、管间距小得热量多、遮光旋转幅度小、集热温度控制简单等优点。采用内玻璃管带翅板吸收体的真空集热元件，可制造高性价比的集热温度可控的真空太阳集热装置。

图3中，用真空集热元件2和基础件包括联集盒3、尾盒14、联集盒3和尾盒14连接件15组成一个手动遮光集热温度可控的真空太阳集热装置。在集热装置上设置有一个可对集热元件2的迎光面进行覆盖的帘状物16。帘状物16可以用制作自行车雨披的材料制造。帘状物16可以收纳于尾盒14内。

图3实施例通过改变帘状物16的遮光状态，可以调节集热装置的输出温度或者进行空晒保护。

图3实施例可以应用于一种小卖用途的太阳能冷藏柜。

Claims

1.集热温度可控的真空太阳集热装置制造方法：通过对真空集热元件进行遮光改变其集热状态，实现对集热温度的控制或者空晒保护，具体包括三种方式：1)在集热装置各集热元件罩玻璃管的部分表面设置固定的遮光层包括黏贴遮光片或者通过涂粘形成的遮光层；在集热元件和基础之间采用转动连接副进行连接；在集热元件和其内部的翅板金属流道换热器之间采用活动配合的方式进行传热连接；在集热管上设置齿轮或者传动耳板；2)在集热装置各集热元件外侧，设置一个可以绕集热元件轴心线转动的活动遮光片，活动遮光片上设置有齿轮或者传动耳板；用一个多负载传动件传动连接各集热元件或者活动遮光片上的齿轮耳板；多负载传动件包括同步传动带、传动链条、传动连杆和传动索；多负载传动件可与驱动机构包括减速电机、电动蜗轮蜗杆动力头以及气动元件传动连接，通过旋转集热元件或者活动遮光片改变集热元件的集热状态；3)采用一个可对集热元件的迎光面进行覆盖的帘状物，通过改变帘状物的覆盖状态改变集热元件的集热状态；遮光实现方式包括手动和自动；操作方式包括现场操作和远动操作；有关执行元件包括电动、气动和液压驱动元件。

2.根据权利要求1所述方法制造的集热装置，由嵌入翅板金属流道换热器的真空集热元件、内置翅板金属流道换热器汇集管的联集盒、尾盒以及联集盒和尾盒的连接件组成，各集热元件与一个多负载传动件进行传动连接；多负载传动件可与驱动机构包括减速电机、电动蜗轮蜗杆动力头以及气动元件传动连接，其特征在于各集热元件罩玻璃管的部分表面含有遮光层包括黏贴遮光片、通过涂粘形成外置遮光层、以及通过真空溅射或者化学反应制作的内置遮光层；在集热元件和基础之间含有转动连接副；集热元件活动配合传热连接其内部的翅板金属流道换热器；在集热元件上含有齿轮或者传动耳板。

3.根据权利要求1所述方法制造的集热装置，由真空集热元件、保温水箱和基础件组成，其特征在于各集热元件外侧含有一个可以绕集热元件轴心线转动的活动遮光片；活动遮光片上含有齿轮或者传动耳板；活动遮光片通过齿轮耳板与一个多负载传动件传动连接。

4.根据权利要求1所述方法制造的集热装置，由集热元件和基础件组成，其特征在于集热装置迎光面含有帘状物。

5.根据权利要求2或者3所述的集热装置，其特征在于含有一个减速电机，所述减速电机通过多负载传动件与各集热元件或者活动遮光片传动连接。

6.根据权利要求2或者3所述的集热装置，其特征在于含有一个气动元件，所述气动元件通过多负载传动件与各集热元件或者活动遮光片传动连接。

7.根据权利要求2所述的集热装置，其特征在于含有内玻璃管带翅板吸收体的真空集热元件，在靠近其一个翅板边缘处的罩玻璃管外表面圆周角约为30°的区域含有硅胶粘结材料遮光层。

8.根据权利要求2或者3或者4所述的集热装置，其特征在于含有一个与控制系统主机电气连接的光电行程检测器件，光电行程检测器件含有一个与集热元件遮光层同步运动的多孔器件。

9.根据权利要求2或者3或者4所述的集热装置，其特征在于含有与控制系统主机电气连接的经度、纬度、日期、集热装置高度角以及遮光层参数输入界面，并且控制系统主机内置万年历。

10.根据权利要求2或者3或者4所述的集热装置，其特征在于含有与控制系统主机电气连接的太阳光强度传感器和热媒温度传感器。