CN107062632A - 热管式壁挂双效平板集热器 - Google Patents

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CN107062632A CN201710324933.XA CN201710324933A CN107062632A CN 107062632 A CN107062632 A CN 107062632A CN 201710324933 A CN201710324933 A CN 201710324933A CN 107062632 A CN107062632 A CN 107062632A
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方浩
方廷勇
王海涛
荣鼐
苏小明
王绪哲
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Abstract

本发明公开了一种热管式壁挂双效平板集热器，包括有箱体，箱体的前侧安装有玻璃盖板，箱体内分别安装有吸热板和集热水箱，集热水箱上分别设有进、出水口；箱体的后侧分别设有进、排风口，箱体内设有附着于吸热板后侧面的空气流道；箱体内分别设有多根热管，多根热管的蒸发段分别嵌入到空气流道中，冷凝段分别嵌入到集热水箱中；箱体内通过填充保温材料形成有保温层。本发明可以实现集热水、空气的双效功能，大大提高了对太阳能的热利用效率；热管的使用可以解决冬季温度过低，水易结冰致使铜管会胀裂问题，大大降低了维护成本，延长了使用年限；热管冷凝段直接加热水，大大提高了传热效率。

Description

热管式壁挂双效平板集热器
技术领域
本发明涉及太阳能光热应用技术领域，具体是一种热管式壁挂双效平板集热器。
背景技术
随着能源、环境问题日益严峻，可再生能源的利用、研究和发展迫在眉睫。太阳能依靠其广泛、清洁以及利用简便的特点备受瞩目。我国太阳能资源非常丰富，全国每年可接收到的太阳辐照能量约为5*1022J，如何有效而充分的利用我国丰富的太阳能资源，降低传统化石能源的消耗、缓解环境污染、促进可持续发展是一个重要的课题，具有深远意义。
目前在太阳能光热应用技术领域中，在已有的相关专利中，多功能平板集热器是通过吸热板集聚热量，铜管吸收热量，通过导热加热水，如新型双功能空气集热器CN101231034 A，但由于冬季温度低，尤其在寒冷地区，水易结冰，体积膨胀，易使铜管破裂，缩短了集热器的使用年限；另外，如一种热管式太阳能光电光热综合利用系统CN102052782A，虽然采取了热管导热的方式，但是间接导热，大大降低了传热效率，同时也不具有集热空气的功能。
热管是一种高效的导热组件，导热能力强，管内工质具有低凝固、低沸点、低腐蚀的特性，在温度低的冬季不易结冰，延长集热器的使用年限；集热空气是对空气加热后送入房间内，用于房间除湿、取暖等。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术不足，提供一种热管式壁挂双效平板集热器，在现有平板集热器基础上，采用热管取代铜管，用于加热水，来解决冬季温度低，水易结冰，胀裂铜管问题；采用热管冷凝段直接导热，来提高传热效率，增加加热水的速率；其集热水和空气的功能，能够实现全年充分利用太阳能。
本发明的技术方案如下：
一种热管式壁挂双效平板集热器，包括有悬挂于南墙的箱体，其特征在于：所述箱体的前侧设有开口并安装有玻璃盖板，箱体内在所述玻璃盖板的后方安装有呈竖向设置的吸热板，箱体内安装有小型的集热水箱，所述的集热水箱上分别设有进、出水口；所述箱体的后侧分别设有进风口和排风口，箱体内设有附着于所述吸热板后侧面的空气流道，所述空气流道的两端分别与所述的进风口和排风口相连通；所述的箱体内分别设有呈竖向设置的多根热管，所述多根热管的蒸发段分别嵌入到所述的空气流道中，多根热管的冷凝段分别嵌入到所述的集热水箱中；所述的箱体内在所述吸热板、集热水箱、多根热管和空气流道的之间的空间通过填充保温材料形成有保温层。
所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的玻璃盖板与所述吸热板的间距为35mm。
所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的进、出水口分别位于所述集热水箱的两侧，其中进水口在下，出水口在上。
所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的排风口中安装有风机。
所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述空气流道的宽度为20mm。
所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的多根热管呈均匀分布。
所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的保温层的保温材料采用酚醛泡沫。
本发明的有益效果：
1、本发明结构合理，实现了集热空气、集热水的双效功能，提高了太阳能的热利用效率；
2、本发明采用热管取代了铜管，集热效果更佳，解决冬季温度低，水易结冰，胀裂铜管的问题；
3、本发明的热管直接加热水，大大提高了传热效率；
4、本发明的空气流道附着于吸热板的后侧面，且与热管相嵌合，有利于热管的散热，使用时间更长。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明内部结构示意图。
图3为本发明结构剖视图。
图4为本发明热管的结构示意图。
图5为本发明立体结构示意图。
具体实施方式
参见附图，一种热管式壁挂双效平板集热器，包括有悬挂于南墙12的箱体1，箱体1的前侧设有开口并安装有玻璃盖板2，箱体1内在玻璃盖板2的后方安装有呈竖向设置的吸热板7，箱体1内安装有小型的集热水箱6，集热水箱6上分别设有进、出水口4、5；箱体1的后侧分别设有进风口8和排风口9，箱体1内设有附着于吸热板后7侧面的空气流道10，空气流道10的两端分别与进风口8和排风口9相连通；箱体1内分别设有呈竖向设置的多根热管3，多根热管3的蒸发段31分别嵌入到空气流道10中，多根热管3的冷凝段32分别嵌入到集热水箱6中；箱体1内在吸热板7、集热水箱6、多根热管3和空气流道10的之间的空间通过填充保温材料形成有保温层11。
本发明中，玻璃盖板2与吸热板7的间距为35mm。
进、出水口4、5分别位于集热水箱6的两侧，其中进水口4在下，出水口5在上。
排风口9中安装有风机13。
空气流道10的宽度为20mm。
多根热管3呈均匀分布。
保温层11的保温材料采用酚醛泡沫。
本发明的工作原理为：整体悬挂于南墙12上，太阳光透过玻璃盖板2照射到吸热板7上，吸热板7吸收太阳能，传递至多根热管3的蒸发段31，工质在多根热管3的蒸发段31受热，分别流动到多根热管3的冷凝段32，向集热水箱6释放热量，不断地加热集热水箱6中的冷水，达到预定的温度后，打开出水口5，热水流至保温箱内，以供使用；打开风机13，抽出空气流道10内的空气，带走吸热板7的热量，对空气加热，热空气通过排风口9进入室内，达到取暖，除湿的作用。
本发明与现有的多功能集热器不同，利用热管3取代铜管进行加热，延长了使用年限；多根热管3与水直接进行换热，大大提高了传热效率。
本发明空气流道10附着于吸热板的7后侧面，与多根热管3相嵌合，增加了传热面积，进风口8、排风口9位于箱体1的后侧，减短了空气流道10的长度，加快了传热速度，同时减少了集热器的体积，更为美观。
以上实施例，只是本发明的较佳实例，并非限制本发明实施范围，故凡依本发明保护范围内的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种热管式壁挂双效平板集热器，包括有悬挂于南墙的箱体，其特征在于：所述箱体的前侧设有开口并安装有玻璃盖板，箱体内在所述玻璃盖板的后方安装有呈竖向设置的吸热板，箱体内安装有小型的集热水箱，所述的集热水箱上分别设有进、出水口；所述箱体的后侧分别设有进风口和排风口，箱体内设有附着于所述吸热板后侧面的空气流道，所述空气流道的两端分别与所述的进风口和排风口相连通；所述的箱体内分别设有呈竖向设置的多根热管，所述多根热管的蒸发段分别嵌入到所述的空气流道中，多根热管的冷凝段分别嵌入到所述的集热水箱中；所述的箱体内在所述吸热板、集热水箱、多根热管和空气流道的之间的空间通过填充保温材料形成有保温层。
2.根据权利要求1所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的玻璃盖板与所述吸热板的间距为35mm。
3.根据权利要求1所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的进、出水口分别位于所述集热水箱的两侧，其中进水口在下，出水口在上。
4.根据权利要求1所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的排风口中安装有风机。
5.根据权利要求1所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述空气流道的宽度为20mm。
6.根据权利要求1所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的多根热管呈均匀分布。
7.根据权利要求1所述的热管式壁挂双效平板集热器，其特征在于：所述的保温层的保温材料采用酚醛泡沫。
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