CN104807222A - 一种双层热利用板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热利用板，尤其涉及一种双层热利用板。通过将两个工质板上下平行且间隔一定的距离放置，相邻两个工质板之间的形成温度差，在对流通道内形成空气对流，为工质板内的工质提供额外的能量来源。工质板独特的流道设计提高了工质板的能效，加强了工质板的耐压能力。本发明的热利用板仅占用原本一块聚热板的空间，提供的热量却大于两个聚热板独立工作时所能提供的热量，在节省空间的同时大大提高了热利用板的能效，解决了异聚态热利用系统在高层住宅中使用空间有限的问题。

Description

一种双层热利用板

技术领域

本发明涉及一种热利用板，尤其涉及一种双层热利用板。

背景技术

太阳能异聚态热利用系统将太阳能和热泵系统结合，节能率既优越于太阳能系统，也优越于空气能热泵和地源热泵。具有方便、廉价的优点，并且使用不受气候和地理位置的限制。是实际应用中解决环保与能源矛盾有效的科学途径之一。但是，目前普遍的住房为高层住宅，如何利用高层住宅有限的面积，获得足够的热能提供给住户使用，成为异聚态热利用系统在高层小区中推广应用的关键。

发明内容

为了提高异聚态热利用系统聚热板的单位面积热利用效率，扩大异聚态热利用系统的应用范围，本发明公开了一种双层热利用板，包括外工质板、与所述外工质板之间存在间距的内工质板、形成于所述外工质板与所述内工质板之间的对流通道，所述外工质板包括板体和形成于板体内的工质流道。所述工质流道包括第一总流道和第二总流道及设于所述第一总流道与所述第二总流道之间的流通道。所述内工质板与所述外工质板结构一致。所述外工质板与所述内工质板可以作为一个整体吸收外界环境中的热量，并且当热利用板工作时，所述内外工质板之间存在的温度场梯度及对流场效应可以提供额外的能量来源给工质板。所述外工质板与所述内工质板之间的间距不大于5cm，以保证所述流通道的流动张力。

作为优选，所述外工质板与所述内工质板之间设置有侧壁，所述侧壁连接所述外工质板与所述内工质板同一端的端部。所述侧壁一方面可以防止所述内外工质板之间热量的散失；另一方面，两个侧壁之间形成与外界的空气对流通道，为空气在两个工质板之间的流通形成导向通道，有利于提高风能的热利用。

作为优选，所述流通道包括轴线与所述第一总流道轴线相重合且从所述板体的一纵向端部延伸至另一纵向端部的减压道、设于所述减压道一侧或两侧的分压道、设于所述分压道与所述减压道之间的均压道。低温液态工质由所述第二总流道进入热利用板，经过所述流通道吸热变为气态工质，从所述第一总流道出。所述均压道将分压道与减压道相互连通，使热利用板受压均匀。

作为优选，所述分压道从所述板体的一纵向端部延伸至另一纵向端部；所述均压道包括较靠近于所述第一总流道的第一均压道及较远离所述第一总流道的第二均压道； 所述第一均压道至少具有两排，且沿所述板体纵向并列 分布；每排所述第一均压道沿所述板体横向具有至少两个轴线相重合的第一分道。

作为优选，所述第二均压道具有多个，每个所述第二均压道连接于两个相邻的所述分压道之间或所述减压道与相邻的所述分压道之间；所述第二均压道在所述板体横向上交错分布。所述第二均压道使得整个所述流通道内各通道之间相通，保证各所述流通道中的工质均匀分布，增大工质面积、均衡热利用板内的压力。另外，蒸发完全的气态工质可以通过所述第二均压道提前返回热利用板的所述第一总流道，给未充蒸发的两相工质留下充足的蒸发空间，在提高热利用板耐压能力的同时提升蒸发效率。

作为优选，每个所述分压道较靠近所述第一总流道的一端与所述板体设置有所述第一总流道的一端之间的间距具有差异，且该差异使所述分压道在沿所述板体横向上形成阶梯状。低温液态工质经过吸热以后变为气态，经所述第一总流道流出；阶梯状的分压道逐级收拢汇合设计能够提高热利用板的可利用表面积，进而提高吸热效率。

作为优选，所述流通道还包括轴线与所述第二总流道轴线倾斜或垂直的缓流道，至少两条并排分布且轴线与所述缓流道轴线倾斜或垂直的分流道，以及位于两个相邻所述分流道之间的支流道。制热时，所述缓流道轴线与所述第二总流道轴线倾斜或垂直，可以有效紊流；所述分流道可将工质逐级分流道各所述支流道内，达到缓减工质流速、稳定工质流的效果，同时也扩大了工质的有效面积。

作为优选，最接近所述缓流道的所述分流道的中部与所述缓流道相通连接。进入缓流道中的液态工质在可以所述分流道中均匀分布。

作为优选，所述分流道轴线两侧与所述分流道连通的所述支流道数量具有差异，且该差异使得相对所述缓流道较远一端的所述支流道数量比另一端多。进入所述缓流道的液态工质经过所述分流道由一条流道分为多条，即减缓了工质流速又增加了工质的有效面积。

作为优选，所述支流道在两个相邻所述分流道之间等间距分布。保证液态工质在各支流道中分布均匀。

本发明的有益效果是：通过将两个工质板相互平行，并间隔不大于5cm放置，相邻两个工质板之间的形成温度差、在对流通道内形成空气对流，为工质板内的工质提供额外的能量来源。工质板独特的流道设计提高了工质板的能效，加强了工质板的耐压能力。本发明的热利用板在无阳光或阳光较弱时仅占用原本一块聚热板的空间，提供的热量却大于两个聚热板独立工作时所能提供的热量，在节省空间的同时大大提高了热利用板的能效，解决了异聚态热利用系统在高层住宅中使用空间有限的问题。

附图说明

图1是双层热利用板的结构示意图；

图2是工质板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。如图1所示，包括外工质板11、与外工质板11之间间距为5cm的内工质板12、形成于外工质板11与内工质板12之间的对流通道2。外工质板11与内工质板12之间设置有侧壁13，侧壁13连接外工质板11与内工质板11同一端的端部，形成对流通道2。内工质板12与外工质板11 结构一致。

外工质板11 包括板体111和形成于板体111内的工质流道112，工质流道112包括第一总流道1121和第二总流道1122及设于第一总流道1121与第二总流道1122之间的流通道1123。

流通道1123包括轴线与第一总流道1121轴线相重合且从板体111的一纵向端部延伸至另一纵向端部的减压道11231、设于减压道11231一侧或两侧的分压道11232、设于分压道11232与减压道11231之间的均压道11233。分压道11232从板体111的一纵向端部延伸至另一纵向端部；均压道11233包括较靠近于第一总流道1121的第一均压道112331及较远离第一总流道1121的第二均压道112332。 第一均压道112331具有六排，且沿板体111纵向并列分布；每排第一均压道112331沿板体111横向具有至少两个轴线相重合的第一分道1123311。第二均压道112332具有多个，每个第二均压道112332连接于两个相邻的分压道11232之间或减压道11231与相邻的分压道11232之间；第二均压道112332在板体111横向上交错分布。每个分压道11232较靠近第一总流道1121的一端与板体111设置有第一总流道1121的一端之间的间距具有差异，且该差异使分压道11232在沿板体111横向上形成阶梯状。

流通道1123还包括轴线与第二总流道1122轴线垂直的缓流道11234，三条并排分布且轴线与缓流道11234轴线垂直的分流道11235，以及位于两个相邻分流道11235之间的支流道11236。最接近缓流道11234的分流道11235的中部与缓流道11234相通连接。分流道11235 轴线两侧与分流道11235连通的支流道11236数量具有差异，且该差异使得相对缓流道11234较远一端的支流道11236数量比另一端多一条。支流道11236在两个相邻分流道11235之间等间距分布。

该双层热利用板的工作过程如下：

低温液态工质从第二总流道1122流入内工质板和外工质板的板体111，缓流道11234轴线与第二总流道轴线垂直，可以有效紊流。分流道11235中点位于缓流道11234中轴线上、与分流道11235相连通的支流道11236在相邻两分流道11235之间等距分布，保证工质均匀的分流进入各支流道11236。进入流通道1123的工质在第二均压道112332的调节下均匀的分布在流通道1123的各通道中，避免工质分布不均匀导致的热利用板局部压力过高，还能增加工质的吸热面积；同时，部分蒸发完全的气态工质可以经第二均压道112332提前进入第一总流道1121，给尚未充分蒸发的工质留下充足的蒸发空间，提高热利用板的蒸发效率。进入流通道1123的工质在吸收环境中的热量蒸发，随着工质状态由液态转变为气液混合态，内工质板11和外工质板12之间形成温度场梯度。侧壁13防止温度的散失，同时在对流通道2中产生对流场效应。上述温度梯场和对流场效应在强化传热的同时为工质板额外的热量来源，促进工质进一步吸热蒸发，使大部分工质转换为气态。通过第一均压道112331和呈“阶梯状”分布的分压道11232以及减压道11231，工质流逐级汇合收拢经第一总流道1121出，进入下一次循环。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

Claims (10)

1.一种双层热利用板，其特征在于:包括外工质板（11）、与所述外工质板（11）之间存在间距的内工质板（12）、形成于所述外工质板（11）与所述内工质板（12）之间的对流通道（2）；

所述外工质板（11）包括板体（111）和形成于板体（111）内的工质流道（112）；

所述工质流道（112）包括第一总流道（1121）和第二总流道（1122）及设于所述第一总流道（1121）与所述第二总流道（1122）之间的流通道（1123）；

所述内工质板（12）与所述外工质板（11）结构一致

所述外工质板（11）与所述内工质板（12）之间的间距不大于5cm。

2.根据权利要求1所述的一种双层热利用板，其特征在于：所述外工质板（11）与所述内工质板（12）之间设置有侧壁（13），所述侧壁（13）连接所述外工质板（11）与所述内工质板（11）同一端的端部。

3.根据权利要求1所述的一种双层热利用板，其特征在于：所述流通道（1123）包括轴线与所述第一总流道（1121）轴线相重合且从所述板体（111）的一纵向端部延伸至另一纵向端部的减压道（11231）、设于所述减压道（11231）一侧或两侧的分压道（11232）、设于所述分压道（11232）与所述减压道（11231）之间的均压道（11233）。

4.根据权利要求3所述的一种双层热利用板，其特征在于：所述分压道（11232）从所述板体（111）的一纵向端部延伸至另一纵向端部；所述均压道（11233）包括较靠近于所述第一总流道（1121）的第一均压道（112331）及较远离所述第一总流道（1121）的第二均压道（112332）； 所述第一均压道（112331）至少具有两排，且沿所述板体（111）纵向并列 分布；每排所述第一均压道（112331）沿所述板体（111）横向具有至少两个轴线相重合的第一分道（1123311）。

5.根据权利要求4所述的一种双层热利用板，其特征在于：所述第二均压道（112332）具有多个，每个所述第二均压道（112332）连接于两个相邻的所述分压道（11232）之间或所述减压道（11231）与相邻的所述分压道（11232）之间；所述第二均压道（112332）在所述板体（111）横向上交错分布。

6.根据权利要求3所述的一种双层热利用板，其特征在于：每个所述分压道（11232）较靠近所述第一总流道（1121）的一端与所述板体（111）设置有所述第一总流道（1121）的一端之间的间距具有差异，且该差异使所述分压道（11232）在沿所述板体（111）横向上形成阶梯状。

7.根据权利要求3所述的一种双层热利用板，其特征在于：所述流通道（1123）还包括轴线与所述第二总流道（1122）轴线倾斜或垂直的缓流道（11234），至少两条并排分布且轴线与所述缓流道（11234）轴线倾斜或垂直的分流道（11235），以及位于两个相邻所述分流道（11235）之间的支流道（11236）。

8.根据权利要求7所述的一种双层热利用板，其特征在于：最接近所述缓流道（11234）的所述分流道（11235）的中部与所述缓流道（11234）相通连接。

9.根据权利要求7所述的一种双层热利用板，其特征在于：所述分流道（11235） 轴线两侧与所述分流道（11235）连通的所述支流道（11236）数量具有差异，且该差异使得相对所述缓流道（11234）较远一端的所述支流道（11236）数量比另一端多。

10.根据权利要求7所述的一种双层热利用板，其特征在于：所述支流道（11236）在两个相邻所述分流道（11235）之间等间距分布。