CN202648193U - 一种传热效率高的平板式太阳能集热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于平板式太阳能集热器技术领域，具体涉及一种传热效率高的平板式太阳能集热系统。本集热系统包括集热板，集热板的朝向集热器内部的板面上分别设置有液体传热流道进口段和液体传热流道出口段，液体传热流道进口段和液体传热流道出口段之间设置有至少两个彼此串接的液体传热流道模块；液体传热流道模块之间通过连通管相连。本实用新型大大提高了集热器的传热效率，保证了平板式集热器进出口处的水温差较大，满足了人们的生活和生产上的需要。由于本实用新型的传热效率高，因此本实用新型中集热器的每单位采光面积的集热量远远高于现有集热器的每单位采光面积的集热量，也即采用本实用新型能够大大节省材料，由此显著地降低了成本。

Description

一种传热效率高的平板式太阳能集热系统

技术领域

本实用新型属于平板式太阳能集热器技术领域，具体涉及一种传热效率高的平板式太阳能集热系统。

背景技术

随着社会生活水平的逐步提高，不但太阳能产业在技术和性能上的不断进步，而且客户也对太阳能技术提出了越来越高的要求，其不只是要求太阳能热水系统的结构与建筑物实现有机地结合，以及太阳能热水系统与建筑有相同的使用寿命，还要求太阳能热水系统能够达到较高的传热效率和实现较低的传热功耗。现有的平板式集热器如图1所示，在加热板1的上端设置上集管2，下端设置下集管4，并在上集管2和下集管4之间设置若干根并接的集热管3；当集热器工作时，冷水由下集管4进入，并经由下集管4进入各个集热管3，再由集热管3进入上集管2以得到热水。由于水在集热器中的流程较短，因此水在集热器中的加热时间也较短，从而使得现有的平板式集热器存在着传热效率低、进出口处的水温差较小、驱动马达功耗高等问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种传热效率高的平板式太阳能集热系统，本平板式太阳能集热系统的结构简单，传热效率高，能够保证平板式集热器进出口处的水温差较大。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种传热效率高的平板式太阳能集热系统，包括集热器和设置在集热器中的集热板，所述集热板的朝向集热器内部的板面上分别设置有液体传热流道进口段和液体传热流道出口段，所述液体传热流道进口段和液体传热流道出口段之间设置有至少两个彼此串接的液体传热流道模块；所述液体传热流道模块之间通过连通管相连；所述集热器的出口通过供水管道与集热水箱的进口相连，集热水箱的出口通过循环机构与集热器的进口相连。

本平板式太阳能集热系统还可以通过以下方式得以进一步实现：

所述液体传热流道模块由至少两根彼此并接的液体传热流道组成。

所述液体传热流道模块设置为三个，每一个液体传热流道模块由三根彼此并接的液体传热流道组成；所述液体传热流道进口段设置在集热板的下端，且液体传热流道进口段与第一液体传热流道模块的进口相连通，第一液体传热流道模块的出口与第二液体传热流道模块的进口以及第二液体传热流道模块的出口与第三液体传热流道模块的进口均通过连通管相连，所述第三液体传热流道模块的出口与设置在集热板上端的液体传热流道出口段相连。

所述液体传热流道模块中的液体传热流道彼此平行排布；所述液体传热流道进口段、液体传热流道出口段和连通管的排布方向彼此平行。

本平板式太阳能集热系统中的所述循环机构包括彼此并接的自然循环管道和动力循环管道，所述自然循环管道上设置有第一阀门，动力循环管道上设置有循环水泵；所述循环机构还包括回水管道，回水管道上设置有第二阀门；所述自然循环管道和动力循环管道的管道出口均与回水管道的进口串接，回水管道的出口与集热器的进口相连。

所述集热水箱中设置有换热器，换热器的两端设置有与集热水箱的箱壁相接的换热接头。

所述集热水箱还与补水机构相连。

本实用新型和现有技术相比具有以下有益效果：

1)、本实用新型在集热板上设置有至少两个彼此串接的液体传热流道模块，从而大大增加了液体传热流道的管程，由于本实用新型中的加热管程大大增加，进而使得水在液体传热流道中的加热时间得以大大延长，从而使液体传热流道出口段处的水温得以提高。实践表明，当液体传热流道进口段的水温为5℃时，液体传热流道出口段处的水温可达33℃乃至更高，由此可知，本实用新型大大提高了集热器的传热效率，保证了平板式集热器进出口处的水温差较大，满足了人们的生活和生产上的需要。

2)、由于本实用新型的传热效率高，因此本实用新型中集热器的每单位采光面积的集热量远远高于现有集热器的每单位采光面积的集热量，比如本实用新型中的2平方米采光面积的集热器所采集到的热量相当于现有技术的3平方米采光面积的集热器所采集到的热量，也即采用本实用新型的技术方案能够大大节省材料，由此显著地降低了成本。

3)、本实用新型在循环机构中同时设置了自然循环管道和动力循环管道，并在自然循环管道上设置了第一阀门，在动力循环管道上设置了循环水泵，从而保证了水循环的正常运行，确保了整个系统能够保持稳定可靠的工作状态。

4)、本实用新型还在集热水箱中设置了换热器，则当客户需要太阳能供热采暖时，可通过将供暖系统的接口与换热器的换热接头相连，即可实现安全有效地供暖。

5)、现有技术中通常在循环水泵的入口侧设置补水管道，则当循环水泵出现故障时，有可能出现集热水箱由于没有补水而影响客户用水的情况。本实用新型中将集热水箱与补水机构相连，从而保证了集热水箱内的水位保持恒定，有效地保障了整个系统的安全运行。

附图说明

图1是现有技术中平板式集热器的结构示意图。

图2、3均是本实用新型中集热器的结构示意图；

图4是本平板式太阳能集热系统的结构示意图。

图中标记的含义如下：

1-加热板    2-上集管    3-集热管    4-下集管

10-集热板   20-液体传热流道   20A-第一液体传热流道模块

20B-第二液体传热流道模块    20C-第三液体传热流道模块

30-连通管    40-液体传热流道进口段

50-液体传热流道出口段    60-集热器    70-集热水箱

71-换热器    72-换热接头    73-补水机构    80-循环水泵

90-第一阀门    100-第二阀门

具体实施方式

如图2、3、4所示，一种传热效率高的平板式太阳能集热系统，包括集热器60和设置在集热器60中的集热板10，所述集热板10的朝向集热器内部的板面上分别设置有液体传热流道进口段40和液体传热流道出口段50，所述液体传热流道进口段40和液体传热流道出口段50之间设置有至少两个彼此串接的液体传热流道模块；所述液体传热流道模块之间通过连通管30相连；所述集热器60的出口通过供水管道与集热水箱70的进口相连，集热水箱70的出口通过循环机构与集热器60的进口相连。

则当本集热系统工作时，集热系统内的水循环走向如图4中的箭头所示，集热器60出口处的热水通过供水管道进入集热水箱70中，热水在集热水箱70内驻留，以方便客户使用，比如客户通过集热水箱70上自带的管道出口获得热水以用于洗浴；集热水箱70通过循环机构与集热器60的进口相连，则当集热水箱70内的水温降低时，可以使集热水箱70内的水重新回到集热器60加热，从而保证了集热水箱70内的水温保持恒定。

优选的，所述液体传热流道模块由至少两根彼此并接的液体传热流道20组成。

进一步的，如图2所示，所述液体传热流道模块设置为三个，每一个液体传热流道模块由三根彼此并接的液体传热流道20组成；所述液体传热流道进口段40设置在集热板10的下端，且液体传热流道进口段40与第一液体传热流道模块20A的进口相连通，第一液体传热流道模块20A的出口与第二液体传热流道模块20B的进口以及第二液体传热流道模块20B的出口与第三液体传热流道模块20C的进口均通过连通管30相连，所述第三液体传热流道模块20C的出口与设置在集热板10上端的液体传热流道出口段50相连。

在图2所示的技术方案中，冷水依次流经液体传热流道进口段40、第一液体传热流道模块20A中三根彼此并接的液体传热流道20、第二液体传热流道模块20B中三根彼此并接的液体传热流道20、第三液体传热流道模块20C中三根彼此并接的液体传热流道20，并在液体传热流道出口段50处得到热水。

或者如图3所示，所述液体传热流道模块设置为两个，每一个液体传热流道模块由三根彼此并接的液体传热流道20组成；所述液体传热流道进口段40设置在集热板10的上端，且液体传热流道进口段40与第一液体传热流道模块20A的进口相连通，第一液体传热流道模块20A的出口与第二液体传热流道模块20B的进口通过连通管30相连，所述第二液体传热流道模块20B的出口与设置在集热板10上端的液体传热流道出口段50相连。

在图3所示的技术方案中，冷水依次流经液体传热流道进口段40、第一液体传热流道模块20A中三根彼此并接的液体传热流道20、第二液体传热流道模块20B中三根彼此并接的液体传热流道20，并在液体传热流道出口段50处得到热水。

优选的，如图2、3所示，所述液体传热流道模块中的液体传热流道20彼此平行排布；所述液体传热流道进口段40、液体传热流道出口段50和连通管30的排布方向彼此平行。

如图4所示，本平板式太阳能集热系统中的所述循环机构包括彼此并接的自然循环管道和动力循环管道，所述自然循环管道上设置有第一阀门90，动力循环管道上设置有循环水泵80；所述循环机构还包括回水管道，回水管道上设置有第二阀门100；所述自然循环管道和动力循环管道的管道出口均与回水管道的进口串接，回水管道的出口与集热器60的进口相连。

优选的，如图4所示，所述集热水箱70中设置有换热器71，换热器71的两端设置有与集热水箱70的箱壁相接的换热接头72，以方便客户使用。

进一步的，所述集热水箱70还与补水机构73相连，保证了集热水箱70内的水位保持恒定。

Claims (7)

1.一种传热效率高的平板式太阳能集热系统，包括集热器(60)和设置在集热器(60)中的集热板(10)，其特征在于：所述集热板(10)的朝向集热器内部的板面上分别设置有液体传热流道进口段(40)和液体传热流道出口段(50)，所述液体传热流道进口段(40)和液体传热流道出口段(50)之间设置有至少两个彼此串接的液体传热流道模块；所述液体传热流道模块之间通过连通管(30)相连；

所述集热器(60)的出口通过供水管道与集热水箱(70)的进口相连，集热水箱(70)的出口通过循环机构与集热器(60)的进口相连。

2.根据权利要求1所述的传热效率高的平板式太阳能集热系统，其特征在于：所述液体传热流道模块由至少两根彼此并接的液体传热流道(20)组成。

3.根据权利要求1所述的传热效率高的平板式太阳能集热系统，其特征在于：所述循环机构包括彼此并接的自然循环管道和动力循环管道，所述自然循环管道上设置有第一阀门(90)，动力循环管道上设置有循环水泵(80)；所述循环机构还包括回水管道，回水管道上设置有第二阀门(100)；所述自然循环管道和动力循环管道的管道出口均与回水管道的进口串接，回水管道的出口与集热器(60)的进口相连。

4.根据权利要求2所述的传热效率高的平板式太阳能集热系统，其特征在于：所述液体传热流道模块设置为三个，每一个液体传热流道模块由三根彼此并接的液体传热流道(20)组成；所述液体传热流道进口段(40)设置在集热板(10)的下端，且液体传热流道进口段(40)与第一液体传热流道模块的进口相连通，第一液体传热流道模块的出口与第二液体传热流道模块的进口以及第二液体传热流道模块的出口与第三液体传热流道模块的进口均通过连通管(30)相连，所述第三液体传热流道模块的出口与设置在集热板(10)上端的液体传热流道出口段(50)相连。

5.根据权利要求4所述的传热效率高的平板式太阳能集热系统，其特征在于：所述液体传热流道模块中的液体传热流道(20)彼此平行排布；所述液体传热流道进口段(40)、液体传热流道出口段(50)和连通管(30)的排布方向彼此平行。

6.根据权利要求1～5任一项所述的传热效率高的平板式太阳能集热系统，其特征在于：所述集热水箱(70)中设置有换热器(71)，换热器(71)的两端设置有与集热水箱(70)的箱壁相接的换热接头(72)。

7.根据权利要求1～5任一项所述的传热效率高的平板式太阳能集热系统，其特征在于：所述集热水箱(70)还与补水机构(73)相连。

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