CN201885448U - 一种太阳能集热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能集热装置，包括太阳能集热器，太阳能集热器的出口处通过导热油出管连接有换热器，换热器上设有冷水进管和热水出管、进油口和出油口，换热器的进油口与导热油出管连通，所述换热器的出油口连接有导热油锅炉，所述导热油锅炉与太阳能集热器的进口通过导热油进管连通，本实用新型采用导热油代替水循环，加快启动速度，并且能承载高温，效率不仅高于同类太阳能集热设备，而且可以产生高达200摄氏度以上高温导热油，适合工业生产以及集中供热采暖。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能集热装置，属于太阳能集热领域。
背景技术
近年来，我国经济迅速发展，人们生活水平显著提高，对生活热水、采暖等的需求越来越高。然而，由于常规能源的短缺、价格的大幅波动和对环境保护造成的压力，在一定程度上限制了这些需求的满足。在此背景下，开拓大型太阳能集热工程和采暖工程应该成为太阳能热利用行业的发展趋势。采用太阳能供热采暖，节能减排效果明显，太阳能集热供暖项目具有很好的市场前景，称为中国太阳能行业发展的蓝海。随着我国建筑物供热能耗不断下降及太阳能热利用产品性能日益提高，太阳能供热采暖越来越受到人们的重视，相继建成了一些太阳能供热采暖示范项目，如北京平谷新农村建设项目的新农村住宅、河北省唐山迁安市太阳能农村住宅、拉萨火车站等。目前已建成的试点绝大部分为单体建筑太阳能供热采暖工程，太阳能区域供热采暖工程还没有应用实践，仍处于起步阶段。目前我国太阳能工程主要还是局限于太阳能供热水系统，用于太阳能采暖方面的并不多。现有的太阳能供热、采暖技术和工程应用水平比较低，属于刚刚起步的阶段。
太阳能供热采暖逐渐受到人们的重视，目前已建太阳能热水采暖系统在集热器的面积设计、安装倾角、辅助能源的配备等方面无统一标准，对系统的投资、使用效果及能源利用率等没有一个说法。这对太阳能供热采暖工程的推广造成了一定的负面影响。并且，太阳能系统冬季的系统效率较低，一般在22％～35％。在应用上，太阳能的使用效果不理想。影响太阳能集热效率的主要因素除了与环境条件有关外，还与产品本身性能存在较大关系。产品自身性能影响太阳能供热采暖系统集热效率，如集热器的涂层吸收率、发射率，集热器的保温性能、系统管线的长短、水箱及管路的保温状况等，还有集热器安装角度对热效率也有影响。
虽然，在目前的太阳能供热采暖工程中，集热器及水箱等关键产品仍有较大的改进空间。如进一步提高平板集热器的密封性以增加集热效率，加强水箱的制造工艺以保证更加长期稳定的使用，不断改进系统的设计合理性以增加效率并降低投资等。另外，与建筑设计相融合，达到太阳能与建筑功能、外观的整体协调，在不影响建筑物的情况下，达到太阳能集热性能的最佳。与目前安装的30°左右相比，增大集热器安装倾角后，有利于冬季的太阳能集热，同时能有效缓解夏季的能量利用率低的问题，有利于平衡冬夏的热量失调问题。
但是，太阳能供热采暖系统的集热效率仍然较低、应用范围窄、成本高。
目前，公知的集热装置，包括太阳能集热器、控制器、换热器及电加热装置，其缺点是，太阳能集热器只有单排集热管，集热效率低，而且水循环系统启动慢，容易产生水垢堵塞管道。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是针对现有技术的缺陷，提供一种能够提高集热效率、加快启动速度，并且能承载高温的太阳能集热装置。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种太阳能集热装置，包括太阳能集热器，太阳能集热器的出口处通过导热油出管连接有换热器，换热器上设有冷水进管、热水出管、进油口和出油口，换热器的进油口与导热油出管连通，所述换热器的出油口连接有导热油锅炉，所述导热油锅炉与太阳能集热器的进口通过导热油进管连通。
以下是本实用新型对上述方案的进一步改进：
在导热油进管上安装有导热油泵和温控电磁阀。
进一步改进：所述导热油锅炉与换热器的出油口之间的连接管道并联有加热设备和温控电磁阀。
进一步改进：所述温控电磁阀为温控三通电磁阀。
进一步改进：
导热油出管上安装有膨胀油箱，一是利于环路中气体的排放，二是为了导热油循环中的受热膨胀。
进一步改进：
所述太阳能集热器采用多级太阳能集热真空管，在每根集热真空管的下方均安装有截面为W形状反射板。
采用W形状反射板，反射板上涂有反射膜，能有效提高反射到真空集热管上的直射辐射量和散射辐射量，同时使施工更容易。
进一步改进：
所述太阳能真空集热管包括玻璃管，所述玻璃管内设有U型的铜管，所述铜管的两端分别为导热油进口和导热油出口，所述导热油进口从玻璃管的一端部伸出并与导热油进管连通，导热油出口与导热油出管连通。
进一步改进：
所述铜管具有导热油出口的一端从导热油进口中伸出，在玻璃管的端部位置形成套管。
铜管采用套管进出，可以更有效利用热能，使温度更均衡；本实用新型的有益效果是阴天或者多云天气时，转化率依然很高，同时可以产生高于200摄氏度以上的高温导热油。
进一步改进：
所述铜管的外侧焊有涂吸热层的集热铜箔，可有效提高铜管的吸热效率。
本实用新型采用导热油代替水循环，加快启动速度，并且能承载高温，效率不仅高于同类太阳能集热设备，而且可以产生高达200摄氏度以上高温导热油，适合工业生产以及集中供热采暖。
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明：
附图说明
附图1为本实用新型实施例的结构示意图；
附图2为本实用新型实施例中集热管的结构示意图；
附图3为本实用新型实施例中反射板的结构示意图。
图中：1-太阳能集热器；2-膨胀油箱；3-热水泵；4-热负载；5-冷水进口；6-换热器；7-加热设备；8-导热油泵；9-温控电磁阀；10-导热油锅炉；11-温控电磁阀；12-热水出管；13-导热油出管；14-导热油进管；15-玻璃管；16-铜管；17-导热油进口；18-导热油出口；19-支架；20-集热铜箔。
具体实施方式
实施例，如图1所示，一种太阳能集热装置，包括太阳能集热器1，太阳能集热器1的出口处通过导热油出管13连接有换热器6，换热器6上设有冷水进管5和热水出管12、进油口和出油口，所述热水出管12连接有热负载4，可以为取暖供热水，在热水出管12上安装有热水泵3。
导热油出管13上安装有膨胀油箱2。
换热器6的进油口与导热油出管13连通，所述换热器6的出油口连接有导热油锅炉10，所述导热油锅炉10与太阳能集热器1的进口通过导热油进管14连通，在导热油进管14上安装有导热油泵8和温控电磁阀9。
导热油泵8为导热油锅炉提供动力并负责强制循环。
所述导热油锅炉10与换热器6的出油口之间的连接管道并联有加热设备7和温控电磁阀11，在阴天或太阳辐照度不好的时候加热设备7作为备用热源，当太阳辐照度不够时温控电磁阀11负责开启加热设备，控制热源，当太阳能集热温度达到供热要求时导热油锅炉不启动，当温度达不到要求的时候，导热油锅炉启动，同时导热油泵8停止工作。
当太阳能集热器1温度达到换热要求之后导热油泵8启动，当温度达不到换热要求时，加热设备7启动为系统提供热量，当换热器6的温度达到要求之后，热水泵3启动为热负载4提供热量。
所述温控电磁阀11为温控三通电磁阀。
所述太阳能集热器1采用多级太阳能集热真空管，在每根集热真空管的下方均安装有截面为W形状的反射板。
如图2所示，太阳能真空集热管包括玻璃管15，所述玻璃管15内设有U型的铜管16，所述铜管16的两端分别为导热油进口17和导热油出口18，所述导热油进口17从玻璃管15的一端部伸出并与导热油进管14连通，导热油出口18与导热油出管13连通，具有导热油进口17一端的铜管16管壁与玻璃管15密封固定连接。
所述铜管16具有导热油出口18的一端从导热油进口17中伸出，在玻璃管15的端部位置形成套管，可以减少集热过程中的热量损失，避免过多的保温措施，提高集热管的集热效率与集热温度。
所述铜管16的外侧焊有涂吸热层的集热铜箔20，可有效提高铜管16的吸热效率，所述集热铜箔20与玻璃管15之间通过支架19进行支撑固定。
使用时，将铜管16内通入导热油，导热油从导热油进口17进入，经过加热之后从导热油出口18排出，铜管采用套管进出，导热介质出口18不存在保温及散热问题，减少热量损失，同时使温度更为均衡。
如图3所示，所述反射板为W形状，反射板上涂有反射膜，能有效提高反射到真空集热管上的直射辐射量和散射辐射量，同时使施工更容易，采用高效的反射板与套管式集热管结合，集热装置可产生高达200℃以上的高温导热油。
Claims (10)
1.一种太阳能集热装置，包括太阳能集热器(1)，其特征在于：太阳能集热器(1)的出口处通过导热油出管(13)连接有换热器(6)，换热器(6)上设有冷水进管(5)、热水出管(12)、进油口和出油口，换热器(6)的进油口与导热油出管(13)连通，所述换热器(6)的出油口连接有导热油锅炉(10)，所述导热油锅炉(10)与太阳能集热器(1)的进口通过导热油进管(14)连通。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：在导热油进管(14)上安装有导热油泵(8)和温控电磁阀(9)。
3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述导热油锅炉(10)与换热器(6)的出油口之间的连接管道并联有加热设备(7)和温控电磁阀(11)。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述温控电磁阀(11)为温控三通电磁阀。
5.根据权利要求3所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：导热油出管(13)上安装有膨胀油箱(2)。
6.根据权利要求3所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述太阳能集热器(1)采用多级太阳能集热真空管，在每根集热真空管的下方均安装有反射板。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述太阳能真空集热管包括玻璃管(15)，所述玻璃管(15)内设有U型的铜管(16)，所述铜管(16)的两端分别为导热油进口(17)和导热油出口(18)，所述导热油进口(17)从玻璃管(15)的一端部伸出并与导热油进管(14)连通，导热油出口(18)与导热油出管(13)连通。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述铜管(16)具有导热油出口(18)的一端从导热油进口(17)中伸出，在玻璃管(15)的端部位置形成套管。
9.根据权利要求7或8所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述铜管(16)的外侧焊有涂吸热层的集热铜箔(20)。
10.根据权利要求6所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述反射板的截面为W形状。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103256823A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-08-21 | 赵剑毅 | 一种陶瓷辊道窑余热能电能集成利用系统 |
| CN109883062A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 彭佳妮 | 一种循环加热的太阳能热水器 |
| CN114857633A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-08-05 | 中冶西北工程技术有限公司 | 一种太阳能集热供热系统 |
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- 2011-01-04 CN CN2011200003374U patent/CN201885448U/zh not_active Expired - Fee Related
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