CN2151421Y - 沸石太阳能供热装置 - Google Patents

Abstract

一种沸石太阳能供热装置，它属于利用太阳能装 置，主要解决当前一些利用太阳能装置的低效率问 题，它主要由太阳能集热器、热交换器、上、下循环管 等部分组成，其特征是在集热器底部平铺粒度 δ＝0.25-0.5mm的粒状沸石，沸石颗粒之间用金属 筛网状骨架相隔，在工质箱中用正戊烷作传热工质， 排气阀用永磁材料做成，下循环管中装有一根用丝光 材料做成的捻子。本实用新型可广泛用于家庭供暖， 日常使用热水，也可用于农村的暖棚种植蔬菜供暖 等。

Description

本实用新型属于利用太阳能装置。

目前国内商品化的家用太阳能热水器一般不能在北方地区冬季使用，虽然先后研制了液体双回路防冻热水器、热管式热水器和真空管热水器等多种太阳能过冬热水装置，但均有热效率低、工艺复杂、成本高或防冻不可靠、寿命短等弊端。

本实用新型提供一种将沸石用在太阳能供热系统装置，可以解决上述已有热水器装置的缺点。

本实用新型由太阳能集热器、上循环管、热交换器、工质箱和下循环管等组成，上循环管上安装有用永磁材料制成的排气阀门，它密封性能好，可调控并起到安全保险作用。热交换器上部装有安全阀，热交换器内通过蛇形管，一侧装有供自来水进、出的阀门，热交换器保温层采用发泡聚氨酯或聚苯壳，外皮为铝合金；工质箱中装有传热工质，为了防冻采用低沸点相变介质——正戊烷（C₂H₁₂）作为传热工质。正戊烷在常压下沸点为36℃、凝固点为－80℃，冷冻性能良好。下循环管中装有一根用丝光材料做成的捻子。太阳能集热器上有玻璃盖板，V形波纹吸热板焊接固定在集热器箱体上，波纹管一面涂选择性吸热涂层（如采用吸收率a＝0.94－0.96，发射率ε＝0.16－0.19的阳极化铝电解着色涂层）。在集热器底部平铺粒状沸石，其粒度δ＝0.25－0.5mm，沸石颗粒之间用金属筛网状骨架相隔，使沸石粒均匀分布且不滚动。由于沸石对利用太阳能具有“非线性等温吸附”作用，沸石在环境温度下，甚至在低分压力下也能吸附大量水蒸汽，当加热时，即使在高分压力下，沸石也能释放大部分水蒸气，而和冷凝器的压力关系不大。因此，当太阳光照射条件下，沸石由于温度升高而释放被吸附的气体，同时吸收能量使沸石储能；反之，当阴天或夜间，沸石温度降低，则吸附量增大，同时放出吸附热。这样，把装有沸石的集热器作为太阳能储存器就有可能在典型的太阳能利用条件下达到高效率。

本实用的优点是将沸石应用于利用太阳能供热系统，可高效率利用太阳能，延长供热时间。本装置结构简单、造价低，既可用于家庭洗浴、室内采暖，也可用于农村冬天暖棚种植蔬菜供暖、烘干等，开拓了沸石的应用领域。

图1为装置示意图，1为太阳能集热器，2为玻璃盖板，3为上循环管，4为排气阀，5为热交换器，6为安全阀，7为蛇形管，8为阀门，9为工质箱，10为V型波纹管吸热器，11为沸石层，12为下循环管，13为金属筛网状骨架，14为捻子。

下面结合附图描述一个实施例并进一步描述本发明。在整体装置运行前，首先将正戊烷工质按最优量允入集热器内，待阳光加热工质后，由排气阀一次性排出不凝气体后封死。睛天在阳光照射下集热器内的正戊烷由液体相变成气体；与此同时，由于沸石层受热后温度上升，沸石释放吸附工质正戊烷气体，这些气体由上循环管进入热交换器，经蛇形管冷却时放出潜热，把热交换器中的水加热。工质冷却为液体后，经联接管进入工质箱，在重力作用下经下循环管返回集热器，然后重新蒸发，如此反复。由于正戊烷在集热器和热交换器分别为蒸发和冷凝相交传热过程，在夜间或阴天集热器温度降低，致使沸石晶体吸附工质量增大，伴随释放吸附热，进而使工质气化，被加热的气体工质又流过热交换器，同样能使热交换器中的水被加热。

Claims (2)

1、一种沸石太阳能供热装置，主要由太阳能集热器1、热交换器5、上循环管3、排气阀4、工质箱9及下循环管12等组成，其特征在于：

1)在集热器1底部平铺粒状沸石，沸石颗粒之间用金属筛网状骨架13相隔；

2)采用正戊烷作为传热工质；

3)排气阀4采用永磁材料制成；

4)下循环管12中装有一根用丝光材料做成的捻子。

2、按照权利要求1所述供热装置，其特征在于所使用沸石粒度δ＝0.25－0.5mm。

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