雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，包括內(nèi)側(cè)壁及內(nèi)底壁上設(shè)置第一保溫層的殼體，殼體的上蓋板為透明玻璃蓋板，殼體內(nèi)從上到下設(shè)置有吸熱板、重力熱管層、第二保溫層、吸液芯熱管層，重力熱管層并排設(shè)置有多個(gè)重力熱管，吸液芯熱管層并排設(shè)置有多個(gè)與多個(gè)重力熱管一一對(duì)應(yīng)的吸液芯熱管，各重力熱管的蒸發(fā)段與所述吸熱板背面緊密連接，所有的吸液芯熱管被相變蓄熱材料層包裹，各重力熱管的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管的蒸發(fā)段直接連接或通過導(dǎo)熱層間接連接，相變蓄熱材料層內(nèi)設(shè)置冷媒盤管。該太陽能集熱器中有效增大了熱管與相變蓄熱材料的換熱面積，從而提高換熱效果，并能有效避免熱量向外界傳導(dǎo)而引起熱損失。
【專利說明】
雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，屬于太陽能集熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成能源的日益緊張，開展利用新能源是當(dāng)前的首要任務(wù)。隨著太陽能技術(shù)的不斷進(jìn)步，太陽能集熱器得到了廣泛推廣和應(yīng)用。
[0003]在抗凍型無水箱高效平板太陽能熱水器(CN104990287A)、一種相變蓄熱型太陽能集熱器(CN103791629A)等專利文獻(xiàn)中，相變蓄熱材料被直接放置于真空管內(nèi)管中，在夜間等非工作時(shí)間，相變材料儲(chǔ)存的熱量會(huì)反向向真空管傳遞，通過熱輻射的方式向外界環(huán)境散失熱量。在一種無水箱平板式相變儲(chǔ)熱型太陽能熱利用裝置(CN102168892A)、一種無水箱蓄熱式平板太陽能熱水器(CN101788195A)等專利文獻(xiàn)中，相變材料被直接放置于吸熱板下方或與吸熱板直接相連的套管中，在非集熱器工作時(shí)段，熱量會(huì)反向向吸熱板傳遞，通過對(duì)流、輻射等方式向外界環(huán)境散失熱量。另外，在一種抗凍型無水箱高效平板太陽能熱水器(CN102721183A)中提出將相變蓄熱材料與吸熱板分離并利用超導(dǎo)熱管進(jìn)行傳熱的方案，雖在一定程度上解決上述各專利文獻(xiàn)中存在的熱量易散失的問題，但在該熱水器中由于熱管冷凝端表面積較小，即熱管與相變蓄熱材料換熱面積較小，因此可能存在換熱效果不佳的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]對(duì)此，本實(shí)用新型旨在提供一種雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，該太陽能集熱器中有效增大了熱管與相變蓄熱材料的換熱面積，從而提高換熱效果，并能有效避免儲(chǔ)蓄的熱量向外界傳導(dǎo)而引起熱損失。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是:
[0006]—種雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，包括內(nèi)側(cè)壁及內(nèi)底壁上設(shè)置第一保溫層的殼體，所述殼體的上蓋板為透明玻璃蓋板，所述殼體內(nèi)從上到下設(shè)置有空氣層、吸熱板、重力熱管層、第二保溫層、吸液芯熱管層，所述重力熱管層并排設(shè)置有多個(gè)重力熱管，所述吸液芯熱管層并排設(shè)置有多個(gè)與多個(gè)重力熱管一一對(duì)應(yīng)的吸液芯熱管，各重力熱管的蒸發(fā)段與所述吸熱板背面緊密連接，所有的所述吸液芯熱管被相變蓄熱材料層包裹，各重力熱管的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管的蒸發(fā)段直接連接或通過導(dǎo)熱層間接連接，所述相變蓄熱材料層內(nèi)設(shè)置冷媒盤管。
[0007]上述技術(shù)方案中，各重力熱管的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管的蒸發(fā)段通過固定部件固定。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述固定部件包括固定件一、固定件二和連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)將固定件一和固定件二對(duì)合固定，所述各重力熱管的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管的蒸發(fā)段被固定在所述固定件一和固定件二之間的定位槽內(nèi)。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述連接結(jié)構(gòu)為螺釘、卡扣或扎帶。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述各重力熱管的冷凝段具有第一導(dǎo)熱面，所述各吸液芯熱管的蒸發(fā)段具有適于與所述第一導(dǎo)熱面匹配的第二導(dǎo)熱面。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述各重力熱管的冷凝段及各吸液芯熱管的蒸發(fā)段為方盒體形，所述第一導(dǎo)熱面及第二導(dǎo)熱面為平面。
[0012]本實(shí)用新型具有積極的效果:
[0013](I)本實(shí)用新型中，將所述吸熱板、重力熱管層、吸液芯熱管層及相變蓄熱材料層沿太陽能集熱器厚度方向分布設(shè)置在殼體內(nèi)部，所述重力熱管層并排設(shè)置有多個(gè)重力熱管，所述吸液芯熱管層并排設(shè)置有多個(gè)與多個(gè)重力熱管一一對(duì)應(yīng)的吸液芯熱管，各重力熱管的蒸發(fā)段與所述吸熱板背面緊密連接，所有的所述吸液芯熱管被相變蓄熱材料層包裹，各重力熱管的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管的蒸發(fā)段直接連接或通過導(dǎo)熱層間接連接，采用這種結(jié)構(gòu)有效的增加了熱管(具體是吸液芯熱管)與相變蓄熱材料層的接觸面積即換熱面積，從而提高了換熱效果，在提高蓄熱量時(shí)加厚相變蓄熱材料層的整體厚度即可;進(jìn)一步在本案中采用由重力熱管與吸液芯熱管相結(jié)合的組合式熱管，由于重力熱管具有由蒸發(fā)段到冷凝段單向傳遞熱量的特性，因此能夠?qū)崿F(xiàn)熱量向內(nèi)單向傳遞，吸液芯熱管的熱量無法通過重力熱管向外傳遞，加上第一保溫層和第二保溫層將相變蓄熱材料層完全包圍能夠達(dá)到良好的保溫效果，從而能有效防止收集的熱量向外界環(huán)境散失;該太陽能集熱器是傾斜安裝在室外光照良好場(chǎng)地，它在工作時(shí)，光照透過上蓋板照射在吸熱板上，所述吸熱板吸收的熱量經(jīng)重力熱管層、吸液芯熱管層傳遞并儲(chǔ)蓄在相變蓄熱材料層中對(duì)冷媒盤管加熱。
【附圖說明】

[0014]圖1為本實(shí)用新型中太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型中固定部件的爆炸視圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型中重力熱管或吸液芯熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中所示附圖標(biāo)記為:1_殼體；11-上蓋板；12-空氣層；2-吸熱板;3-第一保溫層；4-重力熱管層;41-重力熱管;42-第一導(dǎo)熱面;5-第二保溫層;6-吸液芯熱管層;61-吸液芯熱管;62-第二導(dǎo)熱面;7-相變蓄熱材料層;8-冷媒盤管;9-固定部件;91-固定件一;92-固定件二; 10_螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型中太陽能集熱器的具體結(jié)構(gòu)做以說明:
[0019]—種雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，如圖1所示，其包括內(nèi)側(cè)壁及內(nèi)底壁上設(shè)置第一保溫層3的殼體I，本實(shí)施例中的所述殼體I為方形扁盒狀，所述殼體I的上蓋板11為透明玻璃蓋板，所述殼體I內(nèi)從上到下設(shè)置有空氣層12、吸熱板2、重力熱管層4、第二保溫層5、吸液芯熱管層6，所述重力熱管層4并排設(shè)置有多個(gè)重力熱管41，所述吸液芯熱管層6并排設(shè)置有多個(gè)與多個(gè)重力熱管41一一對(duì)應(yīng)的吸液芯熱管61，各重力熱管41的蒸發(fā)段與所述吸熱板2背面緊密連接(緊密接觸或者焊接)，所有的所述吸液芯熱管61被相變蓄熱材料層7包裹，各重力熱管41的冷凝段(伸入所述第二保溫層5內(nèi))與其下方對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管61的蒸發(fā)段直接連接或通過導(dǎo)熱層(如涂抹少量導(dǎo)熱硅脂)間接連接，所述相變蓄熱材料層7內(nèi)設(shè)置冷媒盤管8。本實(shí)用新型中，采用上述結(jié)構(gòu)有效的增加了熱管(具體是吸液芯熱管61)與相變蓄熱材料層7的接觸面積即換熱面積，從而提高了換熱效果，在提高蓄熱量時(shí)加厚相變蓄熱材料層7的整體厚度即可;進(jìn)一步在本案中采用由重力熱管41與吸液芯熱管61相結(jié)合的組合式熱管，由于重力熱管41具有由蒸發(fā)段到冷凝段單向傳遞熱量的特性，因此能夠?qū)崿F(xiàn)熱量向內(nèi)單向傳遞，吸液芯熱管61的熱量無法通過重力熱管41向外傳遞，加上第一保溫層3和第二保溫層5將相變蓄熱材料層7完全包圍能夠達(dá)到良好的保溫效果，從而能有效防止收集的熱量向外界環(huán)境散失;該太陽能集熱器是傾斜安裝在室外光照良好場(chǎng)地，它在工作時(shí)，光照透過上蓋板11照射在吸熱板2上，所述吸熱板2吸收的熱量經(jīng)重力熱管層
4、吸液芯熱管層6傳遞并儲(chǔ)蓄在相變蓄熱材料層7中對(duì)冷媒盤管8加熱。實(shí)踐操作中，所述冷媒盤管8可以設(shè)置為蛇形管，其目的是為了增加水流過的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)充分加熱，達(dá)到冷水進(jìn)熱水出的效果，當(dāng)然也可通過控制冷媒盤管8的流速實(shí)現(xiàn)充分加熱的目的。
[0020]本實(shí)施例中，各重力熱管41的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管61的蒸發(fā)段通過固定部件9固定，通過采用固定部件9能將各重力熱管41的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管61的蒸發(fā)段有效固定連接，避免在產(chǎn)品組裝完成后兩者發(fā)生錯(cuò)位，從而保證重力熱管41與吸液芯熱管61間熱傳遞的可靠性。
[0021]如圖2所示，所述固定部件9包括固定件一91、固定件二 92和連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)將固定件一 91和固定件二 92對(duì)合固定，所述各重力熱管41的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管61的蒸發(fā)段被固定在所述固定件一91和固定件二92之間的定位槽內(nèi)，本實(shí)施例中的所述連接結(jié)構(gòu)為螺釘10，實(shí)踐操作中所述連接結(jié)構(gòu)可以是卡扣、扎帶等能達(dá)到相同目的的現(xiàn)有連接結(jié)構(gòu)。
[0022]進(jìn)一步，所述各重力熱管41的冷凝段具有第一導(dǎo)熱面42，所述各吸液芯熱管61的蒸發(fā)段具有適于與所述第一導(dǎo)熱面42匹配的第二導(dǎo)熱面62;進(jìn)一步，如圖3所示，所述各重力熱管41的冷凝段及各吸液芯熱管61的蒸發(fā)段為方盒體形，所述第一導(dǎo)熱面42及第二導(dǎo)熱面62為平面，采用這種結(jié)構(gòu)能有效增大各重力熱管41的冷凝段與對(duì)應(yīng)吸液芯熱管61蒸發(fā)段的導(dǎo)熱面，從而提高導(dǎo)熱效率，具有很好的使用效果。實(shí)踐操作中，只要保證重力熱管41與吸液芯熱管61有足夠的導(dǎo)熱面即可，在此前提下，所述重力熱管41的冷凝段與吸液芯熱管61的蒸發(fā)段的截面形狀也可以是圓形、半圓形、三角形等幾何形狀。
[0023]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，其特征在于:包括內(nèi)側(cè)壁及內(nèi)底壁上設(shè)置第一保溫層(3)的殼體(I)，所述殼體(I)的上蓋板(11)為透明玻璃蓋板，所述殼體(I)內(nèi)從上到下設(shè)置有空氣層(12)、吸熱板(2)、重力熱管層(4)、第二保溫層(5)、吸液芯熱管層(6)，所述重力熱管層(4)并排設(shè)置有多個(gè)重力熱管(41)，所述吸液芯熱管層(6)并排設(shè)置有多個(gè)與多個(gè)重力熱管(41)一一對(duì)應(yīng)的吸液芯熱管(61)，各重力熱管(41)的蒸發(fā)段與所述吸熱板(2)背面緊密連接，所有的所述吸液芯熱管(61)被相變蓄熱材料層(7)包裹，各重力熱管(41)的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管(61)的蒸發(fā)段直接連接或通過導(dǎo)熱層間接連接，所述相變蓄熱材料層(7)內(nèi)設(shè)置冷媒盤管(8)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，其特征在于:各重力熱管(41)的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管(61)的蒸發(fā)段通過固定部件(9)固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，其特征在于:所述固定部件(9)包括固定件一(91)、固定件二(92)和連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)將固定件一(91)和固定件二 (92)對(duì)合固定，所述各重力熱管(41)的冷凝段與對(duì)應(yīng)位置的吸液芯熱管(61)的蒸發(fā)段被固定在所述固定件一 (91)和固定件二 (92)之間的定位槽內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，其特征在于:所述連接結(jié)構(gòu)為螺釘(10)、卡扣或扎帶。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，其特征在于:所述各重力熱管(41)的冷凝段具有第一導(dǎo)熱面(42)，所述各吸液芯熱管(61)的蒸發(fā)段具有適于與所述第一導(dǎo)熱面(42)匹配的第二導(dǎo)熱面(62)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙層熱管相變蓄熱型平板太陽能集熱器，其特征在于:所述各重力熱管(41)的冷凝段及各吸液芯熱管(61)的蒸發(fā)段為方盒體形，所述第一導(dǎo)熱面(42)及第二導(dǎo)熱面(62)為平面。
【文檔編號(hào)】F24J2/32GK205717998SQ201620633271
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】侯景鑫, 江清陽, 陽季春, 陳軼光, 谷志攀, 吳曉艷
【申請(qǐng)人】嘉興學(xué)院