CN2200157Y - 新型热管式平板集热器 - Google Patents

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江晴
梅建滨
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Abstract

一种新型热管式平板集热器，属于太阳能集热装 置，本设计每一单元集热系统包括平板式吸热板、喉 管、冷凝器和通水管，在平板吸热板上布设通过一级 或二级倒Y形分叉的工质蒸发回路，冷凝器呈水平 放置，通水管则水平穿过冷凝器的内腔。本设计每块 吸热板上可布设二至三单元集热系统，并可串接成大 规模的太阳能集热系统，结构简单，系统流体流动阻 力小，制造成本低，有广泛应用推广价值。

Description

本实用新型属于一种太阳能集热装置，特别是涉及一种热管式平板集热器的结构改进。
目前热管式平板集热器已大量应用于太阳能热水系统，通常的热管式平板集热器，或者需要一个特殊设计的热交换器，结构复杂，其通水管接头和弯道多，流动阻力大，或者是将热管直接插入水箱中进行热交换，而难以组装成大规模的太阳能集热系统，目前一台2m2的标准太阳能热管式集热器，一般由6－8支热管组成，制作工艺繁杂，渗透现象不易解决。
本实用新型的目的是针对现有热管式平板集热器结构技术的缺陷，提出一种系统接头少，结构简单，且有较小的通水流动阻力，容易组装成大型太阳能集热系统的新型热管式平板集热器。
本实用新型的目的是这样实现的，每块热管式平板集热器可以布设若干单元的热管系统。在每一单元热管系统均包括有平板式吸热板、喉管、冷凝器和通水管，平板式吸热板上沿板垂直向下布设有工质蒸发回路，在平板吸热板的顶端有工质蒸发回路的进（出）口，该进（出）口向下通过一级或二级倒Y形分叉形成二条或四条平行的工质蒸发回路，即一级倒Y形分叉形成二条工质蒸发回路，二级倒Y形分叉形成四条工质蒸发回路，各回路在下部相互连通，工质蒸发回路的进（出）口通过喉管接到冷凝器，通水管沿水平方向穿过冷凝器的内腔。
为使冷凝器取得更好的热交换效果，冷凝器是呈管状水平放置，通水管则以相同的水平方向穿过冷凝器内腔，且与冷凝器是同心的。
通常每块平板式吸热板可布设二至三单元热管系统，其中每单元热管系统的工质蒸发回路、喉管和冷凝器都是独立的，而用一根共同的通水管串穿过各冷凝器的内腔。
将上述结构配以壳体，玻璃盖板，保温层等部件结构即形成完整的集热器。
本实用新型具有以下性能优点：
1、目前使用的2m2标准热管集热器一般由8支热管组成，本设计则为2至3个单元的大型平板状热管，制作工艺简化了很多，接头减少，质量更加可靠，且易于进行机械化生产；
2、最常见的道尼尔系统热管集热器，每根热管上都有一个特殊设计的热交换器，制作成本高，本设计无需特殊设计的的热交换器，因而制作成本低；
3、本设计的通水管是水平直通的，流动阻力减少；
4、本设计可以将几十块平板集热器串联在一起形成大型系统；
5、由于热管的热二极管效应，在阴雨天或冬天，散热面积仅限于冷凝腔的外表面，而冷凝腔的外表面通常复盖有玻璃盖板，冷凝腔又处于半真空状态，所以，从通水管中向外散热很少，具有较好的抗冻性，从而大大提高了本设计的应用地域范围。
以下是本实用新型的图面说明：
图1为两单元具有两级分叉的热管式平板集热器的结构示意图；
图2为两单元具有一级分叉的热管式平板集热器的结构示意图；
图3为三单元具有一级分叉的热管式平板集热器的结构示意图。
实施例一
如图1所示，本实施例由两单元热管系统组成，每单元热管系统的吸热板布设的工质蒸发回路6具有两级倒Y形分叉，从平板状吸热板顶端进（出）口经过第一级分叉4，再经过第二级分叉5形成四条工质蒸发回路6沿吸热板7垂直向下，一直到吸热板的底部，在底部四条回路水平连通在一起。四条工质蒸发回路在垂直段是平行的，且等间距，其间距为12cm，吸热板顶端的进（出）口向上接铜管做的喉管2，喉管2上接到水平放置的管状冷凝器1，铜质通水管3从两单元热管系统独立的冷凝器内腔穿过，冷凝器和通水管是同心焊接的，外腔是冷凝腔，内管即为通水管。
实施例二
如图2所示，本实施例由两单元热管系统组成，每单元热管系统的吸热板7的顶端进（出）口经过分叉4变成二条工质蒸发回路6沿吸热板7垂直向下一直到吸热板的底部，在底部两条回路水平连通在一起，二工质蒸发回路的间距为24cm。进（出）口上接的喉管2，冷凝器1和通水管3的结构同实施例一。
实施例三
如图3所示，本实施例由三单元热管组成，每单元热管系统除工质蒸发回路的间距为16cm外，其余结构与实施例二基本相同。

Claims (3)

1、一种新型热管式平板集热器，其特征在于每单元热管系统均包括平板式吸热板(7)、喉管(2)、冷凝器(1)和通水管(3)，平板式吸热板(7)上沿板垂直向下布设有工质蒸发回路(6)，平板吸热板的顶端有工质蒸发回路的进(出)口，该进(出)口向下通过一级或二级倒Y形分叉形成二条或四条平行的工质蒸发回路(6)，并于下部相互连通，工质蒸发回路(6)的进(出)口通过喉管(2)接到冷凝器(1)，通水管(3)沿水平方向穿过冷凝器内腔。
2、按权利要求1所述的新型热管式平板集热器，其特征在于所说的冷凝器呈管状水平放置，通水管以相同的水平方向穿过冷凝器内腔，且与冷凝器是同心的。
3、按权利要求1或2所述的新型热管式平板集热器，其特征在于每块平板式吸热板可布设二至三单元热管系统，其中每单元热管系统有独立的工质蒸发回路，喉管和冷凝器，而用一共同通水管串穿过各冷凝器的内腔。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100554813C (zh) * 2006-08-13 2009-10-28 唐少章 汽液环流式太阳能集热器
CN105823247A (zh) * 2016-04-19 2016-08-03 东南大学 一种平板分离式热管太阳能集热装置

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