CN104390374A - 光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，包括L形定位支架和安装在定位支架两端的上集热联箱和下集热联箱，上集热联箱和下集热联箱之间密封连通有光热集热管，定位支架上设置有用于反射穿过光热集热管之间缝隙光线的棱镜辐射板，棱镜辐射板的棱形面将穿过光热集热管之间缝隙的光线辐射在光热集热管背面；极大的提高了太阳能集热器的热效率和除霜除雪效果，而且结构简单，制作安装容易，可广泛应用于个体住宅，机关集团等单位淋浴，供热采暖和蒸汽收集供应中。

Description

光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置
技术领域
本发明属于洁净能源，再生能源技术领域，具体涉及光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置。
背景技术
目前太阳能作为一种洁净环保再生能源，受到全社会广泛开发使用。特别是由太阳能光热转换的真空集热管太阳能热水器，由于其制造工艺成熟，使用维护方便，环保经济等原因得到普遍推广，在任何一个凡有住宅建设的区间，都可以看到这种热水器的使用和存在。
但是受设计和制作材料限制等诸多技术不足等原因，目前社会上所普遍使用的光热太阳能真空管集热器存在以下缺陷：
一、由于太阳能集热器采用的是不承压密封结构，故在使用时保温水箱采用的是溢流式供热水，在正常使用时，水箱内为常压状态，不能连续制取高温热水。
二、太阳能集热器集热管由上部联接水箱储热，在正常使用时，集热管内水的流动是依靠水温差比重自然循环，水的流速特别慢，温度一般在50-60℃之间，不适合机械强制供热采暖系统，虽然近年来，通过了制作溴化锂超导暖气片等低沸点蒸发传热技术来实现太阳能供热采暖，但也由于采暖效果不明显，不能大量推广。
三、近年来所开发使用的光热真空管集热器大都为固定支架式，太阳能集热管只从单面受太阳能辐射，限制了太阳能集热效果和除雪功能，同时未解决如何利用太阳能真空集热管之间缝隙的光源辐射热量，来增加太阳能集热器出力等重要问题。
发明内容
本发明提供了光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，解决了上述现有光热真空管集热器的问题和不足。
本发明所采用的技术方案是：光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，包括L形定位支架和安装在定位支架两端的上集热联箱和下集热联箱，上集热联箱和下集热联箱之间密封连通有光热集热管，定位支架上设置有用于反射穿过光热集热管之间缝隙光线的棱镜辐射板，棱镜辐射板的棱形面将穿过光热集热管之间缝隙的光线辐射在光热集热管背面；
所述光热集热管两端通过密封箱分别与上集热联箱和下集热联箱密封连通，密封箱与光热集热管之间形成环形凹槽，环形凹槽内设置有凸型阻流圈和凹型阻流圈，凸型阻流圈和凹型阻流圈之间设置有V型密封圈，环形凹槽开口上设置有密封盖；
所述上集热联箱和下集热联箱两端球面封头上分别设置有上联箱接管和下联箱接管。
优化的，所述V型密封圈开口朝向联箱内胆。
优化的，所述V型密封圈个数为2-5个，根据水压和温度而定，每当压力升高10kg/m2增加一个。
优化的，所述上集热联箱上部设置了可在供热采暖系统运行时进行手动或自动放气的放气阀。
优化的，所述上集热联箱和下集热联箱的联箱外壳和联箱内胆之间设置保温层。
优化的，所述棱镜辐射板由玻璃、金属板或其他具有反光特性的材料制成。
优化的，所述光热集热管采用内外双层结构，内外双层之间设置有密封真空腔体。
现有技术中，光热常压集热器不承压，铜管平板式集热器虽然能够承压但不保温，使用效率非常低，本发明的光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置在定位支架和光热集热管之间设置有棱镜辐射板，棱镜辐射板上设置的棱形面能将穿过光热集热管之间缝隙的光线辐射在光热集热管背面，极大的提高了太阳能集热器的热效率和除霜除雪效果，非金属密封圈V型开口朝向集热联箱内胆，不但在常压下保持内胆水不泄露，当内胆水压力升高后，靠水压推动凸型阻流圈，使V型密封圈和光热集热管贴的更紧密，起到自动承压密封作用。V型密封圈一般设置2-5个，根据水压和温度而定，每当压力升高10kg/m2时增加一个。
进一步的，上下集热联箱两边球面封头上设置了联箱接管，便于在大型供热采暖中太阳能集热器互相联接和联接建立机械强制循环工艺系统。
进一步的，上集热联箱上部设置了放气阀，可在供热采暖系统运行时进行手动或自动放气，避免供热采暖系统在运行中产生气阻和管路设备振动。
进一步的，上下集热联箱在联箱外壳和联箱内胆之间设置保温层，以增加集热器的保温和防冻效果。
进一步的，光热集热管采用内外双层结构，内外双层之间设置有密封真空腔体，极大增加了光热集热管7的集热面积，提高了使用效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中AB局部结构示意图。
附图中：1、定位支架，2、上集热联箱，3、下集热联箱，4、上联箱接管，5、下联箱接管，6、棱镜辐射板，7、光热集热管，8、放气阀，9、联箱内胆，10、联箱外壳，11、保温层，12、密封箱，13、凸型阻流圈，14、V型密封圈，15、凹型阻流圈，16、密封盖。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
如图1和图2所示，光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，包括L形定位支架1和安装在定位支架1两端的上集热联箱2和下集热联箱3，上集热联箱2和下集热联箱3之间密封连通有光热集热管7，定位支架1上设置有用于反射穿过光热集热管7之间缝隙光线的棱镜辐射板6，棱镜辐射板6的棱形面将穿过光热集热管7之间缝隙的光线辐射在光热集热管7背面；所述光热集热管7两端通过密封箱12分别与上集热联箱2和下集热联箱3密封连通，密封箱12与光热集热管7之间形成环形凹槽，环形凹槽内设置有凸型阻流圈13和凹型阻流圈15，凸型阻流圈13和凹型阻流圈15之间设置有V型密封圈14，环形凹槽开口上设置有密封盖16；所述上集热联箱2和下集热联箱3两端球面封头上分别设置有上联箱接管4和下联箱接管5。
本优选实施例中，V型密封圈14开口朝向联箱内胆9，V型密封圈14一般设置2-5个，根据水压和温度而定，每当压力升高10kg/m2增加一个，上集热联箱2上部设置了可在供热采暖系统运行时进行手动或自动放气的放气阀8，上集热联箱2和下集热联箱3的联箱外壳10和联箱内胆9之间设置保温层11，棱镜辐射板6由玻璃或镀铝铁板制成，所述光热集热管7为全通直管形。
本优选实施例中，所述光热集热管7采用内外双层结构，内外双层之间设置有密封真空腔体，优点是不但便于密封，还增加了光热集热管7的容积和集热面积。
本发明可根据用户用热量大小，选用单台或多台联箱接管并联联接供热采暖，在具体实施过程中，只要将水源介质从下联箱接管5中进入下集热管联箱3，通过密封箱12，从下至上进入光热集热管7，吸取太阳能辐射热，使水温逐渐升高，并带压进入上集热联箱2，从上联箱接管4排出，调节太阳能集热器内的压力和温度，便可以得到不同温度的淋浴水，采暖水和水蒸气。
本发明在定位支架和光热集热管7之间设置有棱镜辐射板6，棱镜辐射板6上设置的棱形面能将穿过光热集热管7之间缝隙的光线辐射在光热集热管7背面，极大的提高了太阳能集热器的热效率和除霜除雪效果，非金属密封圈V型开口朝向集热联箱内胆，不但在常压下保持内胆水不泄露，当内胆水压力升高后，靠水压推动凸型阻流圈13，使V型密封圈14和光热集热管7贴的更紧密，起到自动承压密封作用。V型密封圈14一般设置2-5个，根据水压和温度而定，每当压力升高10kg/m2时增加一个。上下集热联箱两边球面封头上设置了联箱接管，便于在大型供热采暖中太阳能集热器互相联接和联接建立机械强制循环工艺系统。上集热联箱2上部设置了放气阀8，可在供热采暖系统运行时进行手动或自动放气，避免在供热采暖系统在运行中产生气阻和管路设备振动。上下集热联箱在联箱外壳10和联箱内胆9之间设置保温层11，以增加集热器的保温和防冻效果。
本发明结构简单，制作安装容易，可广泛应用于个体住宅，机关集团等单位淋浴，供热采暖和蒸汽收集供应中。

Claims (7)

1.光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，其特征在于：包括L形定位支架(1)和安装在定位支架(1)两端的上集热联箱(2)和下集热联箱(3)，上集热联箱(2)和下集热联箱(3)之间密封连通有光热集热管(7)，定位支架(1)上设置有用于反射穿过光热集热管(7)之间缝隙光线的棱镜辐射板(6)，棱镜辐射板(6)的棱形面将穿过光热集热管(7)之间缝隙的光线辐射在光热集热管(7)背面；
所述光热集热管(7)两端通过密封箱(12)分别与上集热联箱(2)和下集热联箱(3)密封连通，密封箱(12)与集热联箱连通切密封箱(12)与光热集热管(7)之间形成环形凹槽，环形凹槽内设置有凸型阻流圈(13)和凹型阻流圈(15)，凸型阻流圈(13)和凹型阻流圈(15)之间设置有V型密封圈(14)，环形凹槽开口上设置有密封盖(16)；
所述上集热联箱(2)和下集热联箱(3)两端球面封头上分别设置有上联箱接管(4)和下联箱接管(5)。
2.根据权利要求2所述的光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，其特征在于：所述V型密封圈(14)开口朝向联箱内胆(9)。
3.根据权利要求2所述的光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，其特征在于：所述V型密封圈(14)个数为2-5个，根据水压和温度而定，每当压力升高10kg/m2增加一个。
4.根据权利要求1所述的光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，其特征在于：所述上集热联箱(2)上部设置了可在供热采暖系统运行时进行手动或自动放气的放气阀(8)。
5.根据权利要求1所述的光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，其特征在于：所述上集热联箱(2)和下集热联箱(3)的联箱外壳(10)和联箱内胆(9)之间设置保温层(11)。
6.根据权利要求1所述的光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，其特征在于：所述棱镜辐射板(6)由玻璃、金属板或其他具有反光特性的材料制成。
7.根据权利要求1所述的光热镜式中高温太阳能供热采暖集热装置，其特征在于：所述光热集热管(7)采用内外双层结构，内外双层之间设置有密封真空腔体。
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