CN219368014U - 一种工业太阳能光热换热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业太阳能光热换热设备，属于光热换热设备技术领域；其包括：太阳能集热器；熔盐罐，其内部存储着用于储存热量的熔融盐；换热组件，所述换热组件包括多个复合管体，所述复合管体包括用于输送导热油的第一换热管以及用于输送熔融盐的第二换热管，所述第一换热管的外管壁上设有多条沿轴向布置的凹槽，所述凹槽伸入至所述第一换热管内部，所述第二换热管嵌设于所述凹槽中，所述第一换热管的两端与所述太阳能集热器连通，所述第二换热管的两端与所述熔盐罐连通。本实用新型能够提高换热装置中不同热介质的换热效率。

Description

一种工业太阳能光热换热设备

技术领域

本实用新型涉及光热换热设备技术领域，尤其涉及一种工业太阳能光热换热设备。

背景技术

太阳能集热器主要是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的集热装置，即吸收太阳能辐射能，并向传热介质传递热量的装置，是太阳能热利用系统的核心部件。

现有的管板式换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，具备传热效率好、运行稳定性优良等优点。但是现有的换热器通常以水为热介质，在过热和过冷的环境下容易发生故障，并且现有的水和熔盐的热传导效率较低，造成大量热浪费。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种工业太阳能光热换热设备，用以解决现有工业换热装置中不同热介质的换热效率低的问题。

本实用新型提供一种工业太阳能光热换热设备，包括：

太阳能集热器；

熔盐罐，其内部存储着用于储存热量的熔融盐；

换热组件，所述换热组件包括多个复合管体，所述复合管体包括用于输送导热油的第一换热管以及用于输送熔融盐的第二换热管，所述第一换热管的外管壁上设有多条沿轴向布置的凹槽，所述凹槽伸入至所述第一换热管内部，所述第二换热管嵌设于所述凹槽中，所述第一换热管的两端与所述太阳能集热器连通，所述第二换热管的两端与所述熔盐罐连通。

进一步的，多个所述凹槽绕所述第一换热管的轴线等距设置。

进一步的，所述凹槽的截面为与所述第二换热管相适配的弧形。

进一步的，所述第一换热管和第二换热管之间填充有弹性导热材料。

进一步的，所述第一换热管和第二换热管均为金属管。

进一步的，所述第一换热管和第二换热管组成的复合管体螺旋设置。

进一步的，所述复合管体的表面设有第一隔热层。

进一步的，所述复合管体的端部设有转换头，所述转换头包括中间管以及套设于中间管上的套管，所述套管和所述中间管之间形成空腔，所述套管的一端与多个所述第二换热管连通，所述套管的另一端密封，所述空腔通过管道与所述熔盐罐连通，所述中间管的两端分别与第一换热管和所述太阳能集热器连通。

进一步的，所述套管的端部设有与所述第二换热管可拆卸式连接的接头。

进一步的，所述换热组件还包括换热箱，多个所述复合管体设置于所述换热箱中，所述换热箱的内壁设有第二隔热层。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

(1)本实用新型的一种工业太阳能光热换热设备，设有换热组件，换热组件包括多个复合管体，复合管体包括用于输送导热油的第一换热管以及用于输送熔融盐的第二换热管，第一换热管的外管壁上设有多条沿轴向布置的凹槽，凹槽伸入至第一换热管内部，第二换热管嵌设于凹槽中，来自熔盐罐中的熔融盐被第二换热管分成多股，多股熔融盐环绕一股导热油设置，经过管道的传导，熔融盐从导热油中吸收热量的速度被大幅提高，可以节约工时，提高工作效率。

(2)本实用新型的一种工业太阳能光热换热设备，在太阳能集热器的内部以导热油为导热介质，其沸点在180℃以上，凝点在-80℃以下，可以在极寒和极热的环境下工作。

(3)本实用新型的一种工业太阳能光热换热设备，在熔盐罐的内部存储着用于储存热量的熔融盐，熔盐罐中的熔融盐可以将热量储存在高温的熔盐罐中。失去太阳光辐射后，太阳能集热器无法进行光热转换，可以通过释放储存在高温熔盐罐中的热量继续供热，从而实现设备全天候工作的需要。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2是本实用新型中第一换热管的结构示意图；

图3是本实用新型中复合管体整体的结构示意图；

图4是本实用新型中复合管体的截面示意图；

图5是本实用新型中转换头的结构示意图；

图中，太阳能集热器100、熔盐罐200、换热组件300、复合管体310、第一换热管311、第二换热管312、凹槽313、转换头315、中间管315a、套管315b、接头315c、换热箱320。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实施例中的一种工业太阳能光热换热设备，涉及光热换热设备技术领域，通过改太阳能集热器100的导热介质为导热油，提高太阳能集热器100对环境的适应能力。改换热器的结构为多股换热管抵紧接触的形式，达到提高热传导效率的作用。

请参阅图1至图5，本实施例中的一种工业太阳能光热换热设备，包括：太阳能集热器100、熔盐罐200以及换热组件300，太阳能集热器100的内部以导热油为导热介质，其沸点在180℃以上，凝点在-80℃以下，可以在极寒和极热的环境下工作。

熔盐罐200的内部存储着用于储存热量的熔融盐，熔盐罐200中的熔融盐可以将热量储存在高温的熔盐罐200中。失去太阳光辐射后，太阳能集热器100无法进行光热转换，可以通过释放储存在高温熔盐罐200中的热量继续供热，从而实现设备全天候工作的需要。

换热组件300包括多个复合管体310，复合管体310包括用于输送导热油的第一换热管311以及用于输送熔融盐的第二换热管312，第一换热管311的外管壁上设有多条沿轴向布置的凹槽313，凹槽313伸入至第一换热管311内部，第二换热管312嵌设于凹槽313中，来自熔盐罐200中的熔融盐被第二换热管312分成多股，多股熔融盐环绕一股导热油设置，经过管道的传导，熔融盐从导热油中吸收热量的速度被大幅提高，可以节约工时，提高工作效率。

在使用过程中，第一换热管311的两端与太阳能集热器100连通，第二换热管312的两端与熔盐罐200连通，导热油在第一换热管311中循环流动，熔融盐在第二换热管312循环流动，热量从第一换热管311转移到第二换热管312中，实现在不同热介质间的热量快速传递。

请参阅图2，多个凹槽313绕第一换热管311的轴线等距设置，第一换热管311上的凹槽313更加易于加工，嵌设于凹槽313中多个第二换热管312可以形成热流阵列，从而提高从第一换热管311中吸热的效率。

请参阅图2和图4，凹槽313的截面为与第二换热管312相适配的弧形，第二换热管312的外壁可以更好地贴合凹槽313，减少凹槽313与第二换热管312之间的间隙，避免间隙降低第二换热管312与第一换热管311之间的导热效率。

需要说明的是：第一换热管311和第二换热管312之间填充有弹性导热材料，弹性导热材料具体为导热硅胶脂，导热硅胶的导热性好且具有柔韧性，可以进一步填充凹槽313与第二换热管312之间的间隙，提高导热效率。

作为进一步的实施方式，第一换热管311和第二换热管312均为金属管，金属管具体为铝管、铜管或者钢管，金属管的结构强度强，可以承受较高的温度和压力。金属管还便于加工，方便凹槽313的成型。同时，金属管的导热性好，热传导效率高。

请参阅图1和图3，第一换热管311和第二换热管312组成的复合管体310螺旋设置，螺旋设置的复合管体310可以在有限的空间内延长第一换热管311和第二换热管312的作用距离，提高热传导效率。

请参阅图1，复合管体310的表面设有第一隔热层，第一隔热层可以对复合管体310进行绝热密封，降低第一换热管311和第二换热管312的热量散失。第一隔热层具体为陶瓷纤维纺织品、玻璃纤维纺织品、高硅氧纤维纺织品的一种或任意组合。第一隔热层外可以用胶带和绳索缠绕固定。

请参阅图5复合管体310的端部设有转换头315，转换头315包括中间管315a以及套设于中间管315a上的套管315b，套管315b和中间管315a之间形成空腔，套管315b的一端与多个第二换热管312连通，套管315b的另一端密封，空腔通过管道与熔盐罐200连通，中间管315a的两端分别与第一换热管311和太阳能集热器100连通。转换头315可以方便与复合管体310的端部的连接，同时还可以借助中间管315a和空腔将第一换热管311和第二换热管312分开。

需要说明的是，套管315b的端部设有与第二换热管312可拆卸式连接的接头315c，接头315c具体为螺纹接头315c，卡口接头315c或者快速接头315c。

请参阅图1，换热组件300还包括换热箱320，多个复合管体310设置于换热箱320中，多个复合管体310共同工作，可以进一步提高传导的效率，尽快将太阳能集热器100中的热量传输出去，换热箱320的内壁设有第二隔热层，第二隔热层具体为安装于换热箱320的箱壁上的隔热板，隔热板可以阻止换热箱320内的热量流失，减少热损失。

工作流程：同时启动位于太阳能集热器100和熔盐罐200上的热泵，太阳能集热器100内被阳光辐射加热的导热油和熔盐罐200内的熔融盐同时被输入到换热箱320中，在第一换热管311中流动的导热油和在第二换热管312中流动的熔融盐发生快速热交换，吸收了热量的熔融盐沿着管道回到熔盐罐200，失去热量的导热油沿着管道回到太阳能集热器100中。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型之内。

Claims (10)

1.一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，包括：

太阳能集热器；

熔盐罐，其内部存储着用于储存热量的熔融盐；

换热组件，所述换热组件包括多个复合管体，所述复合管体包括用于输送导热油的第一换热管以及用于输送熔融盐的第二换热管，所述第一换热管的外管壁上设有多条沿轴向布置的凹槽，所述凹槽伸入至所述第一换热管内部，所述第二换热管嵌设于所述凹槽中，所述第一换热管的两端与所述太阳能集热器连通，所述第二换热管的两端与所述熔盐罐连通。

2.根据权利要求1所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，多个所述凹槽绕所述第一换热管的轴线等距设置。

3.根据权利要求1所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，所述凹槽的截面为与所述第二换热管相适配的弧形。

4.根据权利要求1所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，所述第一换热管和第二换热管之间填充有弹性导热材料。

5.根据权利要求1所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，所述第一换热管和第二换热管均为金属管。

6.根据权利要求1所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，所述第一换热管和第二换热管组成的复合管体螺旋设置。

7.根据权利要求1所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，所述复合管体的表面设有第一隔热层。

8.根据权利要求1所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，所述复合管体的端部设有转换头，所述转换头包括中间管以及套设于中间管上的套管，所述套管和所述中间管之间形成空腔，所述套管的一端与多个所述第二换热管连通，所述套管的另一端密封，所述空腔通过管道与所述熔盐罐连通，所述中间管的两端分别与第一换热管和所述太阳能集热器连通。

9.根据权利要求8所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，所述套管的端部设有与所述第二换热管可拆卸式连接的接头。

10.根据权利要求1所述的一种工业太阳能光热换热设备，其特征在于，所述换热组件还包括换热箱，多个所述复合管体设置于所述换热箱中，所述换热箱的内壁设有第二隔热层。