CN109737613A - 一种太阳能双真空管空气集热方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能双真空管空气集热方式，其特征在于，包括联箱、太阳能双真空管、冷风进气管、热风出气管、连接管、风机，通过将太阳能双真空管的一侧冷凝段插入在联箱内，并在联箱内通入冷空气，双真空管内加热后的热气由太阳能双真空管内上升至太阳能双真空管顶部的冷凝段，冷凝段的温度可在短时间内上升至200‑300摄氏度，高温的冷凝段在联箱内与联箱内的冷空气进行换热，换热后联箱内的热空气排出用于制热或者加热水使用，而双真空管内换热后的气体被冷却后由太阳能双真空管的顶端下降至集热段再次进行吸收热量后往复运动达到运输热量的作用，在实际使用中，该种集热方式对室外的环境、温度等条件没有过多的要求，可广泛适用于多数的场所。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能集热技术，具体涉及一种太阳能双真空管空气集热方式。
背景技术
总所周知，能源是人类社会存在和发展的物质基础，全球大规模的化石能源消耗所产生的二氧化碳等温室气体对全球气候变化存在巨大威胁，这已经成为国际社会关注的焦点，尤其对于东北比较寒冷地区，对于取暖的需要非常重要，目前普遍供暖方式采取燃煤取暖，大量的尾气排放到空气中，后果可想而知。因此，研究开发利用新型清洁能源，如太阳能、生物质能、天然油气等意义重大，这其中，太阳能综合利用最具潜力，最具发展前景，在现有的太阳能集热装置中，多以用水作为加热介质，但是目前从市场的使用来看，以水为介质的太阳能集热装置供暖成本和使用成本较高、设备和系统不够智能，对使用环境挑剔(如在低温情况下较难适用)不太适用于农村等环境。然而与以水为介质的太阳能集热器相比，太阳能空气集热器具有无需冬季防冻、少量泄露不影响集热器运行性能、无系统腐蚀等优势，因此可方便地用于冬季采暖，强化室内通风、太阳能干燥等场合。目前，太阳能热利用系统的主要研究发展任务是降低太阳能集热器的生产制造成本，简化设备安装，提高系统运行效率和可靠性。在太阳能低温利用系统中，决定成本和效率的关键部件是联箱与太阳能集热管。所以本发明通过改变空气在太阳能集热器内的输送与换热方式而简化了空气的输送方式、提高了换热的效率，从而降低联箱的使用要求、降低联箱的使用成本进而降低太阳能集热器的生产成本。
发明内容
本发明解决了现有技术存在的太阳能集热方式中空气换热效率较低、太阳能集热装置生产成本和使用成本较高、对使用环境挑剔等问题，提供一种太阳能双真空管空气集热方式，其应用时通过将冷空气从联箱的一端进入后，空气在联箱内与双真空管空气集热管的冷凝段直接进行换热，换热后的热空气如温度不够可进入串联的下一个联箱内继续进行加热，直至复合使用要求的温度。该种换热方式换热效率高、太阳能集热装置生产成本较低使用成本较低、对供暖终端没有挑剔，可在短时间内将空气加热至50-200摄氏度，适用于任何环境与场所。
本发明通过以下技术方案实现：
一种太阳能双真空管空气集热方式，其特征在于，包括联箱、太阳能双真空管、冷风进气管、热风出气管、连接管、风机，所述太阳能双真空管的一侧冷凝段插入在联箱内，所述联箱与联箱之间用连接管相连接，最前端联箱的一端与与冷风进气管相连接，最尾端联箱的另一端与热风出口相连接，冷风进气管上设置有风机，其中整个加热的方式为：通过太阳能双真空管吸收太阳能热量，加热后的热气由太阳能双真空管内上升至太阳能双真空管顶部的冷凝段，冷凝段的温度可在短时间内上升至50-200摄氏度；利用廉价的PVC、混凝土、铁皮、复合板、木板等材料围成一个内部为空腔的封闭空间联箱，使得空气可以从联箱的一端进入后由另一端流出，而且太阳能双真空管的冷凝段全部由联箱的侧面插入到联箱内部的空间内；外部风机将冷空气鼓入联箱的内部空腔中，进入联箱的冷空气与太阳能双真空管顶部的冷凝段进行热交换，联箱的冷空气被加热后由联箱的另一端排出后进行制热或制热水使用，而太阳能双真空管内换热后的气体被冷却后由太阳能双真空管的顶端下降至集热段再次进行吸收热量后往复运动达到运输热量的作用；上述联箱可多个串联在一起增加空气的加热时间，以用来当制热段所使用的热量较多或者太阳光照不足时使用，在实际的应用中冬季取暖大约120根太阳能双真空管所吸收的热量可将50平米的住房的温度保持在22℃～28℃之间。
目前，所使用的太阳能集热方式中空气与太阳能集热管之间的换热效率较低、太阳能集热装置生产成本和使用成本较高、对使用环境挑剔较多，所以本申请提供了一种太阳能双真空管空气集热方式，通过将太阳能双真空管的一侧冷凝段插入在联箱内，并在联箱内通入冷空气，通过太阳能双真空管吸收太阳能热量，双真空管内加热后的热气由太阳能双真空管内上升至太阳能双真空管顶部的冷凝段，冷凝段的温度可在短时间内上升至50-200摄氏度，高温的冷凝段在联箱内与联箱内的冷空气进行换热，换热后联箱内的热空气由联箱的另一端排出用于制热或者加热水使用，而双真空管内换热后的气体被冷却后由太阳能双真空管的顶端下降至集热段再次进行吸收热量后往复运动达到运输热量的作用。而且该该种集热方式还可以将多个联箱串联在一起使用，从而增加联箱内空气的加热时间，以用来当制热端所使用的热量较多或者太阳光照不足时使用，从而在使用中该种换热方式换热效率高、太阳能集热装置生产成本较低使用成本较低、对使用环境没有挑剔适用于任何环境与场所。
进一步的，根据权利要求1所述的一种太阳能双真空管空气集热方式，其特征在于，所述联箱上所插入的太阳能双真空管可分布在联箱的单侧或者两侧。
进一步的，根据权利要求1所述的一种太阳能双真空管空气集热方式，其特征在于，所述联箱内空气流动速度根据联箱内温度、室内温度自动调节。
综上所述，本发明的以下有益效果：
1、本发明一种太阳能双真空管空气集热方式，通过将冷空气输送至联箱内直接与太阳能集热管的冷凝段进行换热的方式可提高换热效率，在实际使用中可在短时间内将联箱内的空气的温度加热至50-200摄氏度，可以满足多数的需要供热场所的需求。
2、本发明一种太阳能双真空管空气集热方式，通过使用该种集热方式可以降低相关太阳能集热器的生产与使用成本，其中联箱的成本可大大降低，而且在气场使用中只需支付风机的运行电费即可。
3、本发明一种太阳能双真空管空气集热方式，通过该种集热方式所生产的太阳能双真空管空气集热装置可适用于北方冬季寒冷地区等多数的场所，对室外的环境、温度等条件没有过多的要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-联箱，2-太阳能双真空管，3-冷风进气管，4-热风出气管，5-连接管，6-风机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，一种太阳能双真空管空气集热方式，其特征在于，包括联箱1、太阳能双真空管2、冷风进气管3、热风出气管4、连接管5、风机6，所述太阳能双真空管2的一侧冷凝段插入在联箱1内，所述联箱1与联箱1之间用连接管5相连接，最前端联箱1的一端与与冷风进气管3相连接，最尾端联箱1的另一端与热风出口4相连接，冷风进气管3上设置有风机6，其中的集热方式如下所述：通过太阳能双真空管2吸收太阳能热量，加热后的热气由太阳能双真空管2内上升至太阳能双真空管2顶部的冷凝段，冷凝段的温度可在短时间内上升至50-200摄氏度；利用廉价的PVC、混凝土、铁皮、复合板、木板等材料围成一个内部为空腔的封闭空间联箱1，使得空气可以从联箱1的一端进入后由另一端流出，而且太阳能双真空管2的冷凝段全部由联箱1的侧面插入到联箱1内部的空间内；外部风机6将冷空气鼓入联箱1的内部空腔中，进入联箱1的冷空气与太阳能双真空管2顶部的冷凝段进行热交换，联箱1的冷空气被加热后由联箱1的另一端排出后进行制热或制热水使用，而太阳能双真空管2内换热后的气体被冷却后由太阳能双真空管2的顶端下降至集热段再次进行吸收热量后往复运动达到运输热量的作用；上述联箱1可多个串联在一起增加空气的加热时间，以用来当制热段所使用的热量较多或者太阳光照不足时使用，在实际的应用中冬季取暖大约120根太阳能双真空管2所吸收的热量可将50平米的住房的温度保持在22℃～28℃之间，所述联箱1上所插入的太阳能双真空管可分布在联箱1的单侧或者两侧，所述联箱1内空气流动速度根据联箱内温度、室内温度自动调节。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种太阳能双真空管空气集热方式，其特征在于，包括联箱(1)、太阳能双真空管(2)、冷风进气管(3)、热风出气管(4)、连接管(5)、风机(6)，所述太阳能双真空管(2)的一侧冷凝段插入在联箱(1)内，所述联箱(1)与联箱(1)之间用连接管(5)相连接，最前端联箱(1)的一端与与冷风进气管(3)相连接，最尾端联箱(1)的另一端与热风出口(4)相连接，冷风进气管(3)上设置有风机(6)，其中的集热方式如下所述：
(1)通过太阳能双真空管(2)吸收太阳能热量，加热后的热气由太阳能双真空管(2)内上升至太阳能双真空管(2)顶部的冷凝段，冷凝段的温度可在短时间内上升至50-200摄氏度；
(2)利用廉价的PVC、混凝土、铁皮、复合板、木板等材料围成一个内部为空腔的封闭空间联箱(1)，使得空气可以从联箱(1)的一端进入后由另一端流出，而且太阳能双真空管(2)的冷凝段全部由联箱(1)的侧面插入到联箱(1)内部的空间内；
(3)外部风机(6)将冷空气鼓入联箱(1)的内部空腔中，进入联箱(1)的冷空气与太阳能双真空管(2)顶部的冷凝段进行热交换，联箱(1)的冷空气被加热后由联箱(1)的另一端排出后进行制热或制热水使用，而太阳能双真空管(2)内换热后的气体被冷却后由太阳能双真空管(2)的顶端下降至集热段再次进行吸收热量后往复运动达到运输热量的作用；
(4)上述联箱(1)可多个串联在一起增加空气的加热时间，以用来当制热段所使用的热量较多或者太阳光照不足时使用，在实际的应用中冬季取暖大约120根太阳能双真空管(2)所吸收的热量可将50平米的住房的温度保持在22℃～28℃之间。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能双真空管空气集热方式，其特征在于，所述联箱(1)上所插入的太阳能双真空管可分布在联箱(1)的单侧或者两侧。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能双真空管空气集热方式，其特征在于，所述联箱(1)内的空气流动速度根据联箱内温度、室内温度自动调节。
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