CN106895590A - 一种均温型真空管太阳能空气集热器 - Google Patents

一种均温型真空管太阳能空气集热器 Download PDF

Info

Publication number
CN106895590A
CN106895590A CN201710099971.XA CN201710099971A CN106895590A CN 106895590 A CN106895590 A CN 106895590A CN 201710099971 A CN201710099971 A CN 201710099971A CN 106895590 A CN106895590 A CN 106895590A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
interior
air
pipe
collecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710099971.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106895590B (zh
Inventor
庾汉成
马国峰
史红珺
马韧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qinghai College Of Architectural Technology
Original Assignee
Qinghai College Of Architectural Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qinghai College Of Architectural Technology filed Critical Qinghai College Of Architectural Technology
Priority to CN201710099971.XA priority Critical patent/CN106895590B/zh
Publication of CN106895590A publication Critical patent/CN106895590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106895590B publication Critical patent/CN106895590B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S70/00—Details of absorbing elements
    • F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种均温型真空管太阳能空气集热器，其包括本体，所述本体的两端分别设置有进气口和出气口，本体上位于所述的进气口与出气口之间阵列设置有多个真空集热管。本发明通过设置外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管，使得内空气换热流道与外空气换热流道之间相互分隔开，这样，两个独立的换热管道集成设置在一起，可以使得集热器的换热集热效果更加均匀，可有效防止集热器出现运行不稳定的情况，提高其均温效果，同时，还可以有效的降低集热器的体积，提高其适用性，此外，本发明还设置了相变蓄热器和导热翅片，可以将多余的热量存储于相变蓄热器中，提高空气集热器的集热效果和使用性能。

Description

一种均温型真空管太阳能空气集热器
技术领域
本发明涉及一种太阳能集热设备技术领域，具体为一种均温型真空管太阳能空气集热器。
背景技术
随着人们对太阳能应用技术研究的逐步深入，太阳能热利用技术日趋成熟，并成为缓解能源问题的有效途径之一。太阳能集热器作为太阳能热利用技术的关键部件，在太阳能的吸收和热转化过程中起着至关重要的作用。以空气为介质的太阳能空气集热器，具有结构简单，成本低廉，反应时间短、易于实现建筑一体化等特点，可有效应用于建筑物采暖，也可用于工业及农副产品的干燥。
传统的太阳能空气集热器因集热板和流动空气之间的换热系数较小，换热不够充分，环境热损大，不仅集热效率较低，而且，换热效果不均匀，容易产生时而换热好时而换热差的问题，即容易出现换热不稳定的状况。对此，目前的做法是一般通过增加换热面积来改善这种不稳定性能，其一般采用在吸热板上设置肋片或凸起以增加换热面积，或在空气流道内增加扰动装置是强化换热的常用方法，通过吸热板加肋、加装金属丝网、加设圆柱体、吸热面带椎体、V 型等方式，增加空气与集热板的换热面积，强化流体与凸起避免的对流换热程度，使得对流换热系数增大，从而改善集热器的稳定性能，提高集热器效率。但是，这种方式实用性较差，不仅大大提高了制造成本，而且大大提高了集热器的体积，不利于一些空间要求较高场合的应用，影响其使用性能与推广性能。
发明内容
本发明针对现有的技术问题，提供一种均温型真空管太阳能空气集热器，目的是提高太阳能集热器的稳定性能，提高其使用效果。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于，其包括本体，所述本体的两端分别设置有进气口和出气口，所述的本体上位于所述的进气口与出气口之间阵列设置有多个真空集热管。
进一步，作为优选，其中一部分真空集热管构成外空气换热流道，另一部分真空集热管构成内空气换热流道，内空气换热流道与外空气换热流道的换热气体均由所述的出气口流出，且内空气换热流道与外空气换热流道之间相互分隔开，且所述的真空集热管包括外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管，其中，所述的进气口与出气口之间的本体的径向上设置有外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管，所述的本体内套设有内气流流通筒，所述的内气流流通筒的进气端为圆锥筒型结构，且圆锥筒型结构的大端朝向进气口设置，所述的内玻璃真空集热管内的内流通管与所述的内气流流通筒连通，所述的内气流流通筒由所述的挡板固定于所述的本体内部，且所述的本体的内壁与所述的挡板之间构成的间隔区域与所述的外玻璃真空集热管连通，所述的外玻璃真空集热管的中心设置有内套管，所述内套管内部设置有盘绕的导热丝，所述的内玻璃真空集热管的中心设置有内流通管，所述的内流通管的外壁与所述的内玻璃真空集热管的内壁之间设置有导热丝，所述本体的进气口的气体一部分流入内气流流通筒中，这部分气体的大部分依次流入内玻璃真空集热管内的内流通管后流出，实现气体的吸热换热最后从出气口流出，所述本体的进气口的气体的另一部分依次流入各个外玻璃真空集热管内壁与内套管之间构成的流通气道后，实现气体的吸热换热，最后从出气口流出。
进一步，作为优选，所述的外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管的内壁上均涂覆有吸热涂层，所述的导热丝上也设置有一层吸热涂层。
进一步，作为优选，所述内套管和内流通管均采用铝制或者铜制圆柱中空管。
进一步，作为优选，所述的内气流流通筒内沿着径向设置有导流板，且所述的导流板正对所述的内流通管的进气端设置。
进一步，作为优选，所述的本体的外部设置有保温层。
进一步，作为优选，所述的内气流流通筒的外壁的一侧设置有相变蓄热箱，所述的相变蓄热箱的内部与所述的内气流流通筒的内部之间采用多个导热翅片连接，所述的相变蓄热器上设置有换热介质出入口，所述的导热翅片为波浪形结构。
进一步，作为优选，所述的相变蓄热箱内的与所述的换热介质出入口连通的介质换热管为盘形结构的铝管。
进一步，作为优选，所述的吸热涂层为蓝钛涂层、黑铬涂层或黑镍涂层，涂层的厚度为10-20微米。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设置外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管，使得内空气换热流道与外空气换热流道之间相互分隔开，这样，两个独立的换热管道集成设置在一起，可以使得集热器的换热集热效果更加均匀，可有效防止集热器出现运行不稳定的情况，提高其均温效果，同时，还可以有效的降低集热器的体积，提高其适用性，此外，本发明还设置了相变蓄热器和导热翅片，可以将多余的热量存储于相变蓄热器中，提高空气集热器的集热效果和使用性能。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的A-A剖视结构示意图；
在图中：1、进气口，2、出气口，3、本体，4、内气流流通筒，5、挡板，6、吸热涂层，7、外玻璃真空集热管，8、内玻璃真空集热管，9、内套管，10、导热丝，11、内流通管，12、导流板，13、相变蓄热箱，14、换热介质出入口，15、导热翅片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于，其包括本体3，所述本体3的两端分别设置有进气口1和出气口2，所述的本体3上位于所述的进气口1与出气口2之间阵列设置有多个真空集热管。
在本实施例中，如图1所示，其中一部分真空集热管构成外空气换热流道，另一部分真空集热管构成内空气换热流道，内空气换热流道与外空气换热流道的换热气体均由所述的出气口流出，且内空气换热流道与外空气换热流道之间相互分隔开，且所述的真空集热管包括外玻璃真空集热管7和内玻璃真空集热管8，其中，所述的进气口1与出气口2之间的本体的径向上设置有外玻璃真空集热管7和内玻璃真空集热管8，所述的本体1内套设有内气流流通筒4，所述的内气流流通筒4的进气端为圆锥筒型结构，且圆锥筒型结构的大端朝向进气口设置，所述的内玻璃真空集热管8内的内流通管11与所述的内气流流通筒4连通，所述的内气流流通筒4由所述的挡板5固定于所述的本体内部，且所述的本体3的内壁与所述的挡板5之间构成的间隔区域与所述的外玻璃真空集热管7连通，所述的外玻璃真空集热管7的中心设置有内套管9，所述内套管9内部设置有盘绕的导热丝10，所述的内玻璃真空集热管的中心设置有内流通管11，所述的内流通管11的外壁与所述的内玻璃真空集热管的内壁之间设置有导热丝10，所述本体的进气口的气体一部分流入内气流流通筒中，这部分气体的大部分依次流入内玻璃真空集热管内的内流通管后流出，实现气体的吸热换热最后从出气口流出，所述本体的进气口的气体的另一部分依次流入各个外玻璃真空集热管内壁与内套管之间构成的流通气道后，实现气体的吸热换热，最后从出气口流出。
其中，为了提高太阳能的转换吸热效率，所述的外玻璃真空集热管7和内玻璃真空集热管8的内壁上均涂覆有吸热涂层6，所述的导热丝10上也设置有一层吸热涂层。
为了增强内套管和内流通管的换热效果，所述内套管和内流通管均采用铝制或者铜制圆柱中空管。所述的内气流流通筒内沿着径向设置有导流板12，且所述的导流板12正对所述的内流通管的进气端设置。所述的本体的外部设置有保温层。
另外，为了提高蓄热能力，进一步提高集热器的均温效果，所述的内气流流通筒的外壁的一侧设置有相变蓄热箱13，所述的相变蓄热箱13的内部与所述的内气流流通筒的内部之间采用多个导热翅片15连接，所述的相变蓄热器上设置有换热介质出入口14，如图2所示，所述的导热翅片15为波浪形结构。
此外，所述的相变蓄热箱内的与所述的换热介质出入口连通的介质换热管为盘形结构的铝管。对于吸热层来说，所述的吸热涂层为蓝钛涂层、黑铬涂层或黑镍涂层，涂层的厚度为10-20微米。
本发明通过设置外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管，使得内空气换热流道与外空气换热流道之间相互分隔开，这样，两个独立的换热管道集成设置在一起，可以使得集热器的换热集热效果更加均匀，可有效防止集热器出现运行不稳定的情况，提高其均温效果，同时，还可以有效的降低集热器的体积，提高其适用性，此外，本发明还设置了相变蓄热器和导热翅片，可以将多余的热量存储于相变蓄热器中，提高空气集热器的集热效果和使用性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于，其包括本体，所述本体的两端分别设置有进气口和出气口，所述的本体上位于所述的进气口与出气口之间阵列设置有多个真空集热管。
2.根据权利要求1所述的一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于：其中一部分真空集热管构成外空气换热流道，另一部分真空集热管构成内空气换热流道，内空气换热流道与外空气换热流道的换热气体均由所述的出气口流出，且内空气换热流道与外空气换热流道之间相互分隔开，且所述的真空集热管包括外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管，其中，所述的进气口与出气口之间的本体的径向上设置有外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管，所述的本体内套设有内气流流通筒，所述的内气流流通筒的进气端为圆锥筒型结构，且圆锥筒型结构的大端朝向进气口设置，所述的内玻璃真空集热管内的内流通管与所述的内气流流通筒连通，所述的内气流流通筒由所述的挡板固定于所述的本体内部，且所述的本体的内壁与所述的挡板之间构成的间隔区域与所述的外玻璃真空集热管连通，所述的外玻璃真空集热管的中心设置有内套管，所述内套管内部设置有盘绕的导热丝，所述的内玻璃真空集热管的中心设置有内流通管，所述的内流通管的外壁与所述的内玻璃真空集热管的内壁之间设置有导热丝，所述本体的进气口的气体一部分流入内气流流通筒中，这部分气体的大部分依次流入内玻璃真空集热管内的内流通管后流出，实现气体的吸热换热最后从出气口流出，所述本体的进气口的气体的另一部分依次流入各个外玻璃真空集热管内壁与内套管之间构成的流通气道后，实现气体的吸热换热，最后从出气口流出。
3.根据权利要求2所述的一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于：所述的外玻璃真空集热管和内玻璃真空集热管的内壁上均涂覆有吸热涂层，所述的导热丝上也设置有一层吸热涂层。
4.根据权利要求3所述的一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于：所述内套管和内流通管均采用铝制或者铜制圆柱中空管。
5.根据权利要求3所述的一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于：所述的内气流流通筒内沿着径向设置有导流板，且所述的导流板正对所述的内流通管的进气端设置。
6.根据权利要求1所述的一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于：所述的本体的外部设置有保温层。
7.根据权利要求2所述的一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于：所述的内气流流通筒的外壁的一侧设置有相变蓄热箱，所述的相变蓄热箱的内部与所述的内气流流通筒的内部之间采用多个导热翅片连接，所述的相变蓄热器上设置有换热介质出入口，所述的导热翅片为波浪形结构。
8.根据权利要求7所述的一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于：所述的相变蓄热箱内的与所述的换热介质出入口连通的介质换热管为盘形结构的铝管。
9.根据权利要求2所述的一种均温型真空管太阳能空气集热器，其特征在于：所述的吸热涂层为蓝钛涂层、黑铬涂层或黑镍涂层，涂层的厚度为10-20微米。
CN201710099971.XA 2017-02-23 2017-02-23 一种均温型真空管太阳能空气集热器 Expired - Fee Related CN106895590B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710099971.XA CN106895590B (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种均温型真空管太阳能空气集热器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710099971.XA CN106895590B (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种均温型真空管太阳能空气集热器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106895590A true CN106895590A (zh) 2017-06-27
CN106895590B CN106895590B (zh) 2018-10-30

Family

ID=59185222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710099971.XA Expired - Fee Related CN106895590B (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种均温型真空管太阳能空气集热器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106895590B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110631267A (zh) * 2018-07-07 2019-12-31 青岛鑫众合贸易有限公司 一种太阳能热水器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009264712A (ja) * 2008-04-30 2009-11-12 Daikin Ind Ltd 真空管式太陽集熱器及び暖房システム
CN202869031U (zh) * 2012-08-16 2013-04-10 云南师范大学 一种太阳能中温空气集热器
CN204373235U (zh) * 2014-12-31 2015-06-03 赵国平 带导流片式太阳能真空管空气集热器
CN204388385U (zh) * 2014-12-29 2015-06-10 郭文涛 一种真空管太阳能空气集热器
CN104807218A (zh) * 2015-05-15 2015-07-29 新疆太阳能科技开发公司 一种蓄热式太阳能空气集热器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009264712A (ja) * 2008-04-30 2009-11-12 Daikin Ind Ltd 真空管式太陽集熱器及び暖房システム
CN202869031U (zh) * 2012-08-16 2013-04-10 云南师范大学 一种太阳能中温空气集热器
CN204388385U (zh) * 2014-12-29 2015-06-10 郭文涛 一种真空管太阳能空气集热器
CN204373235U (zh) * 2014-12-31 2015-06-03 赵国平 带导流片式太阳能真空管空气集热器
CN104807218A (zh) * 2015-05-15 2015-07-29 新疆太阳能科技开发公司 一种蓄热式太阳能空气集热器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110631267A (zh) * 2018-07-07 2019-12-31 青岛鑫众合贸易有限公司 一种太阳能热水器

Also Published As

Publication number Publication date
CN106895590B (zh) 2018-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2924458Y (zh) 一种管状夹套式换热器
CN103344048B (zh) 一种渐缩管束结构腔式太阳能接收器
CN101275785A (zh) 塔式太阳能热发电用高温热管中心接收器
CN201593877U (zh) 太阳能集热器
CN105157098B (zh) 利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置
CN104296396B (zh) 太阳能高温集热设备
CN106895590B (zh) 一种均温型真空管太阳能空气集热器
CN104534688A (zh) 一种两级太阳能吸热器
CN108224800A (zh) 一种新型平板式太阳能集热器
CN102538237B (zh) 一种太阳能热交换系统及其集热器
CN204388382U (zh) 一种具有延展管束的太阳能吸热器
CN207230959U (zh) 设有太阳能集热结构的空气源热泵
CN102425867A (zh) 一种带单侧内翅片的槽式太阳能真空集热管
CN106196646A (zh) 一种新型玻璃热管式真空集热管
CN101178261A (zh) 双效加热太阳能集热管
CN103673344B (zh) U型多管式真空集热管
CN210425600U (zh) 一种太阳能腔式接收器
CN204141864U (zh) 太阳能高温集热设备
WO2013071848A1 (zh) 一种太阳能集热器
CN101936608B (zh) 一种两级热管式太阳能空气加热器
CN101118095B (zh) 双层玻璃真空金属管式太阳能集热器
CN207317280U (zh) 一种新型热交换装置的太阳能集热器
WO2009000129A1 (fr) Tube de récupération de chaleur sous vide solaire
WO2011074934A1 (en) Solar heat exchanger
CN205191941U (zh) 一种基于线性菲涅尔太阳能集热器的腔体吸收器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181030

Termination date: 20190223

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee