CN110595078A - 新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，包括联箱、太阳能真空管、风机，介质管道、太阳能真空管的一侧插入在联箱内，联箱内设置有内胆、外胆，冷风进气管上设置有风机，太阳能真空管内设置有空气导流管，空气导流管上端与联箱的内胆联通，太阳能真空管上端与内胆外侧之间设置有热气出口，热气与联箱内设置的介质管道内的介质进行换热，加热后的介质通过泵送系统直接供热或存在保温箱体中待用，换热后的热风可以继续加热空间内的温度或其他介质，也可以作为循环风供风机进风使用。整个装置结构简单，而且可将多个联箱串联或并联再一起使用，从而增加空气和介质管道内介质的加热时间和提高热风温度、风量。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能集热技术，具体涉及新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法。
背景技术
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，尤其对于北方比较寒冷地区，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。我国太阳能资源丰富，尤其是北方的太阳能受天气影响较小，资源尤其丰富。目前我国很大一部分的建筑采暖仍然依靠化石类燃料或者电能，依靠太阳能的装置很少。太阳能热能的应用还是以太阳能热水器为主。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，以水为介质的普通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，以水作为传热介质的普通太阳能热水器，提温慢、承压能力差，不适合作为采暖热源。
然而与以水为介质的普通太阳能集热器相比，太阳能空气集热器/换热一体联箱具有无需冬季防冻、少量坏管不影响集热器运行、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热能的输送方式、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，提供新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其应用时通过风机将冷空气鼓入联箱的内胆中，进入内胆的冷空气通过空气导流管的一端进入太阳能真空管内部并吸收其中的热能，空气被加热后由空气导流管另一端排出后，继续吸收太阳能真空管内部的热能，加热后的热气通过太阳能真空管与所插入的空气导流管的间隙上升至太阳能真空管的端口处，并由热气出口处进入联箱内与介质管道内介质换热，吸热后的介质直接供热或储存在保温箱体中；另一部分热风热能通过联接管排出后用于加热空间温度或其它介质或作为风机的进风。
本发明通过以下技术方案实现：
新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，包括联箱、太阳能真空管、风机，所述太阳能真空管的一侧插入在联箱内，所述联箱内设置有内胆、外胆，所述内胆和外胆之间有介质管道，所述外胆的外部设置有保温层，所述联箱的一端设置有冷风进气管，所述联箱的另一端设置有热风出气管，所述冷风进气管与风机相连接，所述太阳能真空管内设置有空气导流管，所述空气导流管上端与内胆联通，所述太阳能真空管上端与内胆外侧之间设置有热气出口，所述介质管道在联箱外侧设置有介质进口和介质出口。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述集热方法为：通过风机将冷空气鼓入联箱的内胆中，进入内胆的冷空气通过空气导流管的一端进入太阳能真空管内部并吸收其中的热能，空气被加热后由空气导流管另一端排出后，继续吸收太阳能真空管内部的热能，加热后的热气通过太阳能真空管与所插入的空气导流管的间隙上升至太阳能真空管的端口处，并由热气出口处进入联箱内，热气与介质管道内介质进行热交换，一部分热能被介质管道内的介质吸收，通过介质出口用于直接供热或储存在箱体中；另一部分热风热能通过连接管将热气汇聚后通过热风出气管排出后用于加热空间温度或其它介质或作为风机的进风。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述内胆与外胆采用铁、钢、不锈钢、铜、铝等金属材料制作而成。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述联箱保温层为保温材料聚氨酯发泡、岩棉层的外侧包裹铝塑板、铁皮、不锈钢板等材料制作而成。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述联箱的形状为长方形、圆形、菱形、三角形、梯形等空腔以供空气在内部进行流通。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述联箱可通过连接管多个串联、并联在一起，用来增加空气的加热时间和增加介质管道内介质加热温度。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述空气导流管采用铁、钢、不锈钢、铜、铝、石墨及其他高导热材料制成，所述空气导流管的形状为圆管、方形管等，所述空气导流管的两端开口。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述介质管道的材质为铁、钢、不锈钢、铜、铝、石墨及其他高导热材料制成，所述介质管道为圆管、方形管、翅片管、鳍片管、肋片管等强化传热的形式，所述介质管道的两端开口，所述介质管道以直通管、u型管，蛇形管等方式设置在内胆和外胆之间，所述介质管道还可以管束形式设置，在内胆和外胆之间设置若干支管，在进出口处汇集成一根母管，并设置在空气导流管的一侧或两侧，若两侧放置可以并联或串联，管内走换热介质。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述介质管道的进口和介质出口分别与泵的出料口和回料口相联或用热端出口和用热端进口相联。
进一步的，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，所述联箱上所插入的太阳能真空管可分布在联箱的单侧或者两侧，所述太阳能真空管在设置时，孔轴线与水平面夹角范围为5-90度。
综上所述，本发明的以下有益效果：
1、本发明新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，通过该种集热方式所生产的新型太阳能真空管空气集热联箱，可适用于北方冬季寒冷地区等多数的场所，单根管损坏对系统无影响，系统运行过程中对室外的环境、温度等条件没有过多的要求。
2、本发明一新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，通过使用该种集热方式可以降低太阳能集热器的生产成本，而且在现场使用中只需支付风机和微型介质泵的运行电费即可。
3、本发明一新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，通过风机将冷空气鼓入联箱的内胆中，内胆的冷空气通过空气导流管进入太阳能真空管内加热，热气与联箱内设置的介质管道内的介质进行换热，加热后的介质通过泵送系统直接供热或存在保温箱体中待用，换热后的热风可以继续加热空间内的温度或其他介质，也可以作为循环风供风机进风使用，实现了低品位能源高质利用。整个装置结构简单，在实际使用中可将多个联箱串联或并联再一起使用，从而增加空气与介质管道内介质的加热时间和提高加热温度和热风风量。
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。
图2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-内胆，3-外胆，4-保温层，5-太阳能真空管，6-冷风进气管，7-热风出气管，8-连接管，9-风机，10-空气导流管，11-热气出口，12-介质管道，13-介质管道进口，14-介质管道出口。
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1-2所示，新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，包括联箱1、太阳能真空管5、风机9，所述太阳能真空管5的一侧插入在联箱1内，所述联箱内设置有内胆2、外胆3，所述联箱内设置有内胆2和外胆3之间放置介质管道12，所述外胆3的外部设置有保温层4，所述联箱1与联箱1之间用连接管8相连接，所述联箱1的一端设置有冷风进气管6，所述联箱1的另一端设置有热风出气管7，所述冷风进气管6上设置有风机9，所述太阳能真空管5内设置有空气导流管10，所述空气导流管10上端与联箱1的内胆2联通，所述太阳能真空管5上端与内胆2外侧之间设置有热气出口11；联箱外侧设置介质进口13、介质出口14；所述集热方法为：通过风机9将冷空气鼓入联箱1的内胆2中，进入内胆2的冷空气通过空气导流管10的一端进入太阳能真空管5内部并吸收其中的热能，空气被加热后由空气导流管10另一端排出后，继续吸收太阳能真空管5内部的热能，加热后的热气通过太阳能真空管5与所插入的空气导流管10的间隙上升至太阳能真空管5的端口处，并由热气出口11处进入联箱内，并由热气出口处进入联箱内与介质管道12内介质换热，吸热后的介质直接供热或储存在保温箱体中；另一部分热风热能通过连接管排出后用于加热空间温度或其它介质或作为风机9的进风。所述内胆2、外胆3用铁、钢、不锈钢、铜、铝等金属材料制作而成，所述联箱保温层4为聚氨酯发泡、岩棉加铝塑板、铁皮、不锈钢板、彩钢板等材料制作而成，所述联箱的形状为长方形、圆形、菱形、三角形、梯形等形成的空腔以供空气在内部进行流通，所述联箱1可通过连接管8多个串联、并联在一起，用来增加热风风量和提高介质管道内介质温度，所述空气导流管10的材质为铁、钢、不锈钢、铜、铝、石墨及其他高导热材料等圆管、方形管制作而成，所述空气导流管10的两端开口，所述介质管道12的材质为铁、钢、不锈钢、铜、铝、石墨及其他高导热材料等圆管、方形管、翅片管、鳍片管、肋片管等强化传热的形式制作而成，所述介质管道12的两端开口，以直型管、u型管、蛇形管等方式放入内胆2和外胆3之间，所述介质管道(12)还可以管束形式设置，在内胆(2)和外胆(3)之间设置若干支管，在进出口处汇集成一根母管，放在空气导流管(10)的一侧或两侧，若两侧放置可以并联或串联；管内走液体换热介质，所述介质管道12的进口13和介质出口14分别与泵的出料口和回料口相联或用热端出口和用热端进口相联，所述联箱1上所插入的太阳能真空管可分布在联箱1的单侧或者两侧，所述太阳能真空管5在设置时，孔轴线与水平面夹角范围为5-90度。
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 (10)
1.新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，包括联箱(1)、太阳能真空管(5)、风机(9)，其特征在于，所述太阳能真空管(5)的一侧插入在联箱(1)内，所述联箱内设置有内胆(2)、外胆(3)，所述内胆(2)和外胆(3)之间有介质管道(12)，所述外胆(3)的外部设置有保温层(4)，所述联箱(1)的一端设置有冷风进气管(6)，所述联箱(1)的另一端设置有热风出气管(7)，所述冷风进气管(6)与风机(9)相连接，所述太阳能真空管(5)内设置有空气导流管(10)，所述空气导流管(10)上端与内胆(2)联通，所述太阳能真空管(5)上端与内胆(2)外侧之间设置有热气出口(11)，所述介质管道(12)在联箱外侧设置有介质进口(13)和介质出口(14)。
2.新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述集热方法为：通过风机(9)将冷空气鼓入联箱(1)的内胆(2)中，进入内胆(2)的冷空气通过空气导流管(10)的一端进入太阳能真空管(5)内部并吸收其中的热能，空气被加热后由空气导流管(10)另一端排出后，继续吸收太阳能真空管(5)内部的热能，加热后的热气通过太阳能真空管(5)与所插入的空气导流管(10)的间隙上升至太阳能真空管(5)的端口处，并由热气出口(11)处进入联箱内，热气与介质管道(12)内介质进行热交换，一部分热能被介质管道(12)内的介质吸收，通过介质出口(14)用于直接供热或储存在箱体中；另一部分热风热能通过连接管(8)将热气汇聚后通过热风出气管(7)排出后用于加热空间温度或其它介质或作为风机(9)的进风。
3.根据权利要求1所述的新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述内胆(2)与外胆(3)采用铁、钢、不锈钢、铜、铝等金属材料制作而成。
4.根据权利要求1所述的新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述联箱保温层(4)为保温材料聚氨酯发泡、岩棉层的外侧包裹铝塑板、铁皮、不锈钢板等材料制作而成。
5.根据权利要求1所述的新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述联箱(1)的形状为长方形、圆形、菱形、三角形、梯形等形成的空腔以供空气在内部进行流通。
6.根据权利要求1所述的新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述联箱(1)可通过连接管(8)多个串联、并联在一起，用来增加空气的加热时间和增加介质管道(12)内介质加热温度。
7.根据权利要求1所述的新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述空气导流管(10)采用铁、钢、不锈钢、铜、铝、石墨及其他高导热材料制成，所述空气导流管(10)的形状为圆管、方形管等，所述空气导流管(10)的两端开口。
8.根据权利要求1所述的新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述介质管道(12)的材质为铁、钢、不锈钢、铜、铝、石墨及其他高导热材料制成，所述介质管道(12)为圆管、方形管、翅片管、鳍片管、肋片管等强化传热的形式，所述介质管道(12)的两端开口，所述介质管道(12)以直管、u型管，蛇形管等方式设置在内胆(2)和外胆(3)之间，所述介质管道(12)还可以管束形式设置，在内胆(2)和外胆(3)之间设置若干支管，在进出口处汇集成一根母管，并设置在空气导流管(10)的一侧或两侧，若两侧放置可以并联或串联，管内走换热介质。
9.根据权利要求1所述的新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述介质管道的进口(13)和介质出口(14)分别与泵的出料口和回料口相联或用热端出口和用热端进口相联。
10.根据权利要求1所述的新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法，其特征在于，所述联箱(1)上所插入的太阳能真空管(5)可分布在联箱(1)的单侧或者两侧，所述太阳能真空管(5)在设置时，孔轴线与水平面夹角范围为5-90度。
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|---|---|---|---|
| CN201910985625.0A CN110595078A (zh) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法 |
Publications (1)
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| CN110595078A true CN110595078A (zh) | 2019-12-20 |
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ID=68849800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910985625.0A Pending CN110595078A (zh) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱的集热方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN110595078A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116715416A (zh) * | 2023-07-04 | 2023-09-08 | 昆明明书科技有限公司 | 一种工业太阳能靶控蒸发系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202153063U (zh) * | 2011-07-11 | 2012-02-29 | 深圳市桑霞太阳能有限公司 | 一种真空管太阳能换热式集热器 |
| CN205690706U (zh) * | 2016-06-17 | 2016-11-16 | 阮静海 | 空气导流式太阳能集热器 |
| CN109737613A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-10 | 乌海昊华高科节能技术有限公司 | 一种太阳能双真空管空气集热方式 |
| CN110260532A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-09-20 | 乌海昊华高科节能技术有限公司 | 一种新型太阳能真空管空气集热联箱的集热方法 |
| CN212566338U (zh) * | 2019-10-17 | 2021-02-19 | 内蒙古昊海环境科技有限公司 | 一种新型太阳能真空管空气集热、换热一体化联箱 |
-
2019
- 2019-10-17 CN CN201910985625.0A patent/CN110595078A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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