CN201954784U - 双面受光太阳能气液两相板式集热器 - Google Patents

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许刚
窦小琳
刘昭勇
许亮
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Abstract

本实用新型属于太阳能利用装置领域，具体涉及一种双面受光太阳能气液两相板式集热器，包括框体，框体正面和背面均为透明盖板，其特征在于框体内还设有复合为一体的气液两相换热装置、吸热载体，所述吸热载体安装在气液两相换热装置的上表面和下表面，分为上吸热载体和下吸热载体，气液两相换热装置包括液相换热管和空气换热管。本实用新型适用于聚光集热，具有集热温度高、承压高、吸热功能衰减慢、集热效率高、使用灵活方便、寿命长等优点。

Description

双面受光太阳能气液两相板式集热器
技术领域
本实用新型属于太阳能利用装置领域，具体涉及一种双面受光太阳能气液两相板式集热器。
背景技术
传统太阳能集热器，如玻璃真空管集热器和平板集热器等，一般太阳光能转化为热能后，以液体为热媒载体利用的形式。这种液相集热器的主要特点是：能够利用液体储罐进行储能延时使用，但液体集热温升慢，温度低，系统投资大。由于液体的腐蚀、氧化、泄露、承压、储存、使用寿命等诸多问题。空气集热器由于时间常数关系，在获得辐射的瞬间即可温升到较高的使用温度。系统简单，投资少，相对寿命长，但存在的最大问题是不能储能，应用范围局限性大等不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术平板集热器只能单纯采用液相或气相进行集热和不能用于聚光型使用的缺陷和不足，提供一种具有聚光型双面集热气液两相双功能的双面受光太阳能气液两相板式集热器。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：
即一种双面受光太阳能气液两相板式集热器，包括框体，框体正面和背面均为透明盖板，其特征在于框体内还设有复合为一体的气液两相换热装置、吸热载体，所述吸热载体安装在气液两相换热装置的上表面和下表面，分为上吸热载体和下吸热载体，气液两相换热装置包括液相换热管和空气换热管。
作为本实用新型的一个优选方案：液相换热管安装在空气换热管的上壁的外表面，上吸热载体位于空气换热管和液相换热管的上表面，下吸热载体位于空气换热管的下表面。
作为本实用新型的一个优选方案：液相换热管安装在空气换热管的上壁的内表面，上吸热载体位于空气换热管的上表面，下吸热载体位于空气换热管的下表面。
作为本实用新型的一个优选方案：液相换热管安装在空气换热管的下壁的外表面，上吸热载体位于空气换热管的上表面，下吸热载体位于空气换热管和液相换热管的下表面。
作为本实用新型的一个优选方案：液相换热管安装在空气换热管的下壁的内表面，上吸热载体位于空气换热管的上表面，下吸热载体位于空气换热管的下表面。
作为本实用新型的一个优选方案：液相换热管安装在相邻两空气换热管的侧壁之间，上吸热载体、下吸热载体分别位于空气换热管的上表面、下表面。
作为本实用新型的一个优选方案：上、下吸热载体均为吸热板。
作为本实用新型的一个优选方案：上、下吸热载体均为吸热涂层。
作为本实用新型的一个优选方案：上吸热载体为吸热板，下吸热载体为吸热涂层。
作为本实用新型的一个优选方案：其特征在于空气换热管的截面为方形，液相换热管的截面为圆形。
本实用新型所述的液相换热管和空气换热管为导热性能较好的金属材料管，且各个管体均各自独立。
吸热载体选用吸热板时，为一块金属薄板，金属薄板的上表面镀有选择性吸热涂层。吸热板与下部的换热管可以采用金属焊接或机械固定(螺接或铆接)，吸热板与下部的换热管之间需要保持良好的导热性和足够的换热面积。
吸热载体直接选用吸热涂层时，可以将吸热载体直接镀在换热管的外表面
液相换热管和空气换热管都有独立的进出管口，延伸到集热器外。延伸到集热器外的部分与集热器框架交叉部分有绝热隔桥的绝热密封材料。两种换热介质的进出口的管口，可以是同向，也可以是垂直交叉方向。
本实用新型的两个透明盖板，其中一面直接平射阳光，一面接收由背阳面反射来的聚光焦线，这样可以产生100℃以上高温空气和较高温度的热水，以及100℃以上中温液相介质。
本实用新型适用于聚光集热，具有集热温度高、承压高、吸热功能衰减慢、集热效率高、使用灵活方便、寿命长等优点。本实用新型具有空气集热和液相集热的双重集热功能，在同一个框体内具有两种独立的换热热媒管路和通道的存在，两种热媒通道共用一个吸热体，既可以单独使用气相集热或液相集热，又可以同时使用两相集热，使用灵活方便、集热效率高；本实用新型的空气换热管独立设计，承压高，气流不通过吸热涂层，吸热功能衰减慢，寿命长，适合于大型空气集热工程。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的结构示意图；
图3为本实用新型实施例3的结构示意图；
图4为本实用新型实施例4的结构示意图；
图5为本实用新型实施例5的结构示意图。
如图中所示：1-1上吸热载体；1-2下吸热载体；2空气换热管；3液相换热管；4-1透明盖板、4-2透明盖板。
具体实施方式
实施例1
如图1所示：框体正面和背面分别设有透明盖板4-1、4-2，一面直接平射阳光，一面接收由背阳面反射来的聚光焦线，框体内还设有复合为一体的气液两相换热装置，气液两相换热装置包括多个大小相同、各自独立的截面为方形的空气换热管2和多个大小相同、各自独立的截面为圆形的液相换热管3，空气换热管2并排排列在框体内，液相换热管3安装在空气换热管2的上壁的外表面上，空气换热管2的上壁的外表面设有安装液相换热管3的半圆形凹槽，液相换热管3的数量可以与空气换热管2的数量相同，即一个空气换热管2对应一个液相换热管；也可以1个空气换热管对应多个液相换热管3。上吸热载体1-1位于空气换热管2和液相换热管3的上表面，下吸热载体1-2位于空气换热管2的下表面，两个吸热载体均选用吸热板，两个吸热板与相邻的换热管可以采用金属焊接或机械固定(螺接或铆接)，吸热板与相邻的换热管之间需要保持良好的导热性和足够的换热面积。
本实用新型的框体两面分别设透明盖板4-1、4-2，液相换热管3和空气换热板管2组成的复合一体式气液两相换热装置的两面都复合吸热板。其中一面直接平射阳光，一面接收由背阳面反射来的聚光焦线。这样可以产生100℃以上高温空气和较高温度的热水，以及100℃以上中温液相介质。
实施例2
如图2所示：液相换热管3安装在空气换热管2的上壁的内表面上，空气换热管2的上壁的内表面设有安装液相换热管3的半圆形凹槽，上吸热载体1-1位于空气换热管2的上表面。其他同实施例1。
实施例3
如图3所示：液相换热管3安装在空气换热管2的下壁的外表面上，空气换热管2的下壁的外表面设有安装液相换热管3的半圆形凹槽，上吸热载体1-1位于空气换热管2的上表面，下吸热载体1-2位于空气换热管2和液相换热管3的下表面上。其他同实施例1。
实施例4
如图4所示：液相换热管3安装在空气换热管2的下壁的内表面上，空气换热管2的下壁的内表面设有安装液相换热管3的半圆形凹槽，上吸热载体1-1位于空气换热管2的上表面，下吸热载体1-2位于空气换热管2的下表面，其他同实施例1。
实施例5
如图5所示：液相换热管3安装在相邻两空气换热管2的侧壁之间，吸热载体1-1、1-2分别位于空气换热管的上表面、下表面。其他同实施例1
本实用新型不局限于以上实施例，上、下吸热载体还可以均选用吸热涂层，或分别选用吸热涂层和吸热板。

Claims (10)

1.一种双面受光太阳能气液两相板式集热器，包括框体，框体正面和背面均为透明盖板，其特征在于框体内还设有复合为一体的气液两相换热装置、吸热载体，所述吸热载体安装在气液两相换热装置的上表面和下表面，分为上吸热载体和下吸热载体，气液两相换热装置包括液相换热管和空气换热管。
2.根据权利要求1所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于液相换热管安装在空气换热管的上壁的外表面，上吸热载体位于空气换热管和液相换热管的上表面，下吸热载体位于空气换热管的下表面。
3.根据权利要求1所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于液相换热管安装在空气换热管的上壁的内表面，上吸热载体位于空气换热管的上表面，下吸热载体位于空气换热管的下表面。
4.根据权利要求1所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于液相换热管安装在空气换热管的下壁的外表面，上吸热载体位于空气换热管的上表面，下吸热载体位于空气换热管和液相换热管的下表面。
5.根据权利要求1所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于液相换热管安装在空气换热管的下壁的内表面，上吸热载体位于空气换热管的上表面，下吸热载体位于空气换热管的下表面。
6.根据权利要求1所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于液相换热管安装在相邻两空气换热管的侧壁之间，上吸热载体、下吸热载体分别位于空气换热管的上表面、下表面。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于上、下吸热载体均为吸热板。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于上、下吸热载体均为吸热涂层。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于上吸热载体为吸热板，下吸热载体为吸热涂层。
10.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的双面受光太阳能气液两相板式集热器，其特征在于其特征在于空气换热管的截面为方形，液相换热管的截面为圆形。
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