CN204534801U - 分离式热管平板太阳能室内供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分离式热管平板太阳能室内供热系统，属于太阳能利用领域。该供热系统包括太阳能集热器、分离式热管蒸发段、分离式热管冷凝段和阀门，分离式热管冷凝段置于室内散热装置中，分离式热管蒸发段设置在太阳能集热器内，太阳能集热器包括玻璃盖板、保温材料和框架，分离式热管蒸发段通过管路与分离式热管冷凝段形成循环回路，分离式热管冷凝段进出口均设置阀门。本实用新型的系统中没有第二传热介质，简单可控，省掉了泵与风机，无能耗设备，直接采用太阳能实现室内供暖，是一种高效环保的室内供热方式；此外，本实用新型不但结构简单，适用范围广，而且只有初期投资费用，无运行费用，整体价格低廉，适于推广。

Description

分离式热管平板太阳能室内供热系统

技术领域

本实用新型涉及一种室内供热系统，具体涉及一种分离式热管平板太阳能室内供热系统，属于太阳能利用领域。

背景技术

随着生活水平的不断提高，人民对供热和生活热水供应的需求越来越强烈，其中，供热就是用人工方法向室内供给热量，使室内保持一定的温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术，传统的供热系统由热源、热媒输送管道和散热设备组成，热源：制取具有压力、温度等参数的蒸汽或热水的设备；热媒输送管道：把热量从热源输送到热用户的管道系统；散热设备：把热量传送给室内空气的设备。目前在这方面的能源消耗占建筑总能耗的比重也逐年增加。

利用可再生能源，走可持续发展道路是降低建筑能耗的有效途径之一。太阳能是可再生清洁能源，太阳能利用基本方式广泛，可以分为如下4大类：光热利用、太阳能发电、光化利用和光生物利用，而且我国太阳能资源资源丰富，所以在民用供热、采暖等领域充分利用太阳能资源，能够节约常规能源，减少环境污染，利国利民，造福后代。

目前，利用太阳能加热热水对室内供热是一种传统的供热方式，采用太阳能作为供热热源，其是一种清洁无污染的供热方式。但是，该系统中的缺点在于：需要水泵驱动热水进行循环，消耗一定能量；另外，水作为第二传热介质，首先与热管换热，再向室内传热，增加了二次换热的不可逆损失，能源利用率较低。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点，本实用新型提供了一种分离式热管平板太阳能室内供热系统，该系统省掉了泵与风机，无能耗设备，直接采用太阳能实现室内供暖，是一种高效环保的室内供热方式。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

分离式热管平板太阳能室内供热系统，包括太阳能集热器、分离式热管蒸发段、分离式热管冷凝段和阀门，分离式热管冷凝段置于室内散热装置中；分离式热管蒸发段设置在太阳能集热器内，太阳能集热器包括玻璃盖板、保温材料和框架；所述分离式热管蒸发段通过管路与分离式热管冷凝段形成循环回路；所述分离式热管冷凝段进出口均设置阀门。

所述分离式热管蒸发段包括蒸发段上集管管路和蒸发段下集管管路；所述分离式热管冷凝段包括冷凝段上集管管路和冷凝段下集管管路；蒸发段上集管管路与冷凝段上集管管路连接，蒸发段上集管管路沿上升坡度敷设，其高度低于冷凝段上集管管路；冷凝段下集管管路与蒸发段下集管管路连接，冷凝段下集管管路的高度要高于蒸发段下集管管路；冷凝段上集管管路和冷凝段下集管管路均沿上升坡度敷设。

进一步地，所述分离式热管冷凝段沿室内墙体布置。

所述分离式热管蒸发段包括蒸发段上集管管路和蒸发段下集管管路；所述分离式热管冷凝段辐射式布置在室内地面或天花板上，包括一根冷凝段总集管和数根冷凝段分支管路，冷凝段总集管与数根冷凝段分支管路连通；所述冷凝段总集管包括冷凝段总集管进气端和冷凝段总集管回液端；蒸发段上集管管路与冷凝段总集管进气端连接，冷凝段总集管回液端与蒸发段下集管管路连接；冷凝段分支管路的高度高于冷凝段总集管；分离式热管冷凝段的安装高度高于太阳能集热器。

所述分离式热管冷凝段布置在室内地面的保温层上，保温层上铺设一层铝板，冷凝段分支管路布置在铝板卡槽内。

所述分离式热管冷凝段是由翅片管组成；所述翅片管采用铜或铝材料。

所述太阳能集热器安装在室外墙体的窗户下面或侧面；太阳能集热器可倾斜或垂直安装。

利用分离式热管平板太阳能室内供热系统的供热方法：在冬季，打开阀门，所述供热系统向室内供热；太阳能集热器吸收太阳能热量，太阳能集热器内温度升高，分离式热管蒸发段温度上升，其内部工作介质吸收太阳能热量，温度上升气化，气体沿管路上升进入分离式热管冷凝段，工作介质对外放出热量，发生液化，液体再沿管路回到分离式热管蒸发段，重新吸热，如此循环往复，工作介质将太阳能热量传递到室内，加热室内空气；在夏季，关闭阀门。

本实用新型没有第二传热介质，直接将分离式热管的冷凝段置于室内散热装置中，热管工作介质直接与室内空气进行换热；分离式热管的蒸发段置于平板太阳能集热器中，热管工作介质吸收太阳能温度升高，变成气体进入室内分离式热管冷凝段放热，热量放出后，转变成液体，依靠重力返回分离式热管蒸发段，如此循环往复。本实用新型具有的优点如下：

(1)该系统中没有第二传热介质，简单可控，无能耗设备，省掉了泵与风机，直接采用太阳能实现室内供暖，是一种高效环保的室内供热方式。

(2)该系统的热管分成分离式热管冷凝段和分离式热管蒸发段；而且工作介质气体和液体流通通路分开，形成气液分离，减少了其流动阻力损失，提高工作介质流通能力，提升了其换热能力。

(3)该系统的室内外连接通路只需2根管路：上升的气体管路和下降的液体管路，与室内外集热器连接，安装方便，对建筑物的破坏性小。

(4)该系统通过阀门开通或关闭工作介质流通通路，增强了系统的调节能力，阻止了夏季室外热量向室内传递，便于室内温度调节。

(5)本实用新型可适用于单独房间供热，可适用于高层建筑以及普通别墅等安装使用；此外，对于室内建筑要求温度严格的场所，也可以作为调控基准温度使用，适用范围广，结构简单。

(6)本实用新型可以大大减少室内供暖所产生的能耗，只有初期投资费用，无运行费用，整体价格较低，适于推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的供热系统示意图；

图2是本实用新型实施例2的供热系统示意图；

图中，1-太阳能集热器，2-分离式热管冷凝段，3-阀门，4-分离式热管蒸发段，5-蒸发段上集管管路，6-蒸发段下集管管路，7-冷凝段下集管，8-冷凝段上集管，9-冷凝段分支管路，10-冷凝段总集管进气端，11-冷凝段总集管回液端，12-保温层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1

如图1所示，供热系统包括太阳能集热器1、分离式热管冷凝段2和调节阀门3。太阳能集热器1包括玻璃盖板、分离式热管蒸发段4、保温材料和框架。分离式热管冷凝段2是由铜铝翅片管组成，在其进出口均设置阀门3，以关闭循环通道。

蒸发段上集管管路5与冷凝段上集管管路8连接，蒸发段上集管管路5沿上升坡度敷设，其高度低于冷凝段上集管管路8；同时冷凝段下集管管路7与蒸发段下集管管路6连接，冷凝段下集管管路7的高度要高于蒸发段下集管管路6的高度；为了保证气体能够达到分离式热管冷凝段2的最末端支管路，同时保证顺利回液，冷凝段上集管管路8和冷凝段下集管管路7均沿上升坡度敷设。

工作过程：在冬季，该供热系统向室内供热，阀门3全部打开。当太阳照射到太阳能集热器1上时，太阳能集热器1内温度升高，分离式热管蒸发段4温度上升，其内部工作介质吸收太阳能热量，温度上升气化，气体沿上集管管路上升进入分离式热管冷凝段2，工作介质对外放出热量，发生液化，液体再沿下集管管路回到分离式热管蒸发段4，重新吸热，如此循环往复，工作介质将太阳能的热量传递到室内，加热室内空气。

在夏季，为防止该系统向室内传热，关闭阀门3。

本实施例中，该系统的太阳能集热器1和室内分离式热管冷凝段2布置方式灵活：太阳能集热器1布置在室外墙体上，不影响室内采光；太阳能集热器1可以布置在窗户下面，也可布置在窗户侧面；太阳能集热器1可以倾斜安装，也可以垂直安装。室内分离式热管冷凝段2沿室内各面墙体布置。

本实施例只需满足分离式热管冷凝段2和分离式热管蒸发段4安装高度要求即可保证正常运行。

实施例2

如图2所示，该供热系统还可以有其他不同的安装形式，如与辐射式供暖相连，构成分离式热管辐射供热系统。该系统包括太阳能集热器1、分离式热管冷凝段2、阀门3和保温层12。

太阳能集热器1构造形式同图1，其包括玻璃盖板、分离式热管蒸发段4、保温材料和框架。本实施例与图1不同的是室内布置方式：分离式热管冷凝段2在室内为辐射式布置，用一根冷凝段总集管连接数根冷凝段分支管路9。该分离式热管冷凝段2布置在室内地面保温层12之上，保温层12之上铺设一层铝板以提高室内散热量，冷凝段分支管路9铺设在铝板卡槽之内。该冷凝段总集管一端为冷凝段总集管进气端10，另一端为冷凝段总集管回液端11，蒸发段上集管管路5与冷凝段总集管进气端10连接，冷凝段总集管回液端11与蒸发段下集管管路6连接。本实施例要求冷凝段分支管路9的高度高于冷凝段总集管；整个分离式热管冷凝段2安装高度高于太阳能集热器1，以利于气体进入室内分离式热管冷凝段2，再回流至分离式热管蒸发段4。阀门3为控制阀，控制整个供热系统的运行。

工作过程：在冬季，向室内供热时，阀门3打开。太阳光线透过玻璃盖板进入太阳能集热器1，分离式热管蒸发段4吸收太阳能，温度升高，其内部工作介质吸收热量气化，气化后沿蒸发段上集管管路5进入室内分离式热管冷凝段2：先进入冷凝段总集管，分配给不同的冷凝段分支管路9，在冷凝段分支管路9中放出热量，液化；液体沿敷设坡度返回到冷凝段总集管，从冷凝段总集管回液端11沿蒸发段下集管管路6返回到分离式热管蒸发段4，重新吸收太阳能，气化，如此反复，循环，将太阳能热量带入室内，工程热管太阳能辐射供热系统。

在夏季，为防止热量向室内传递，关闭阀门3。

本实施例的分离式热管冷凝段2亦可布置在室内天花板板，构成顶板辐射方式。但该系统受辐射供暖系统的限制，太阳能集热器1只能在分离式热管冷凝段2的下面，其安装位置受到限制，但该方式与实施方式1相比，具有更好的舒适性。

Claims (7)

1.分离式热管平板太阳能室内供热系统，其特征在于，所述供热系统包括太阳能集热器、分离式热管蒸发段、分离式热管冷凝段和阀门，分离式热管冷凝段置于室内散热装置中；分离式热管蒸发段设置在太阳能集热器内，太阳能集热器包括玻璃盖板、保温材料和框架；所述分离式热管蒸发段通过管路与分离式热管冷凝段形成循环回路；所述分离式热管冷凝段进出口均设置阀门。

2.如权利要求1所述的分离式热管平板太阳能室内供热系统，其特征在于，所述分离式热管蒸发段包括蒸发段上集管管路和蒸发段下集管管路；所述分离式热管冷凝段包括冷凝段上集管管路和冷凝段下集管管路；蒸发段上集管管路与冷凝段上集管管路连接，蒸发段上集管管路沿上升坡度敷设，其高度低于冷凝段上集管管路；冷凝段下集管管路与蒸发段下集管管路连接，冷凝段下集管管路的高度要高于蒸发段下集管管路；冷凝段上集管管路和冷凝段下集管管路均沿上升坡度敷设。

3.如权利要求2所述的分离式热管平板太阳能室内供热系统，其特征在于，所述分离式热管冷凝段沿室内墙体布置。

4.如权利要求1所述的分离式热管平板太阳能室内供热系统，其特征在于，所述分离式热管蒸发段包括蒸发段上集管管路和蒸发段下集管管路；所述分离式热管冷凝段辐射式布置在室内地面或天花板上，包括一根冷凝段总集管和数根冷凝段分支管路，冷凝段总集管与数根冷凝段分支管路连通；所述冷凝段总集管包括冷凝段总集管进气端和冷凝段总集管回液端；蒸发段上集管管路与冷凝段总集管进气端连接，冷凝段总集管回液端与蒸发段下集管管路连接；冷凝段分支管路的高度高于冷凝段总集管；分离式热管冷凝段的安装高度高于太阳能集热器。

5.如权利要求4所述的分离式热管平板太阳能室内供热系统，其特征在于，所述分离式热管冷凝段布置在室内地面的保温层上，保温层上铺设一层铝板，冷凝段分支管路布置在铝板卡槽内。

6.如权利要求1～5中任意之一所述的分离式热管平板太阳能室内供热系统，其特征在于，所述分离式热管冷凝段是由翅片管组成；所述翅片管采用铜或铝材料。

7.如权利要求1～5中任意之一所述的分离式热管平板太阳能室内供热系统，其特征在于，所述太阳能集热器安装在室外墙体的窗户下面或侧面；太阳能集热器可倾斜或垂直安装。