承壓式太陽能集熱器制造技術

本實用新型專利技術涉及太陽能熱利用領域，具體涉及一種承壓式太陽能集熱器，能夠有效保證玻璃熱管與金屬換熱管在使用過程中的結構完整。承壓式太陽能集熱器包括：換熱裝置，其內部設有用于換熱工質流過的換熱管，該換熱管內部置有換熱工質，所述換熱管設置有進液管和出液管；集熱裝置，其包括多個玻璃熱管，每個所述玻璃熱管具有冷凝端，所述冷凝端置于所述換熱裝置內部并與所述換熱管進行熱量交換；其中，所述換熱裝置進一步包括柔性換熱套管，其設置在所述玻璃熱管的冷凝端與所述換熱管之間，并用于連接所述玻璃熱管的冷凝端與所述換熱管；尾架，其中，所述玻璃熱管具有尾托，所述尾托固定于所述尾架上。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及太陽能熱利用領域，具體涉及一種承壓式太陽能集熱器。
技術介紹
太陽能是取之不盡的能源，具有分布范圍廣泛，無需開采和運輸等優點。太陽能熱利用是太陽能利用的主要方式之一，對于保護人類生存條件和進行可持續發展都十分有利。太陽能熱利用分為低溫熱利用、中溫熱利用和高溫熱利用，目前在中國，以太陽能熱水器及集熱器為主的低溫熱利用技術最成熟，轉換效率較高、價格低廉，因而獲得了較高的產業化程度。隨著太陽能低溫熱利用的不斷發展壯大，真空集熱管、太陽能集熱器、熱水系統等光熱應用領域也在持續地進行著深入開拓，推動著技術及產業升級。太陽能集熱器作為光熱利用的核心單元，一直以來受到開發者的密切重視。目前，按使用工況可分為兩種，一種為非承壓式太陽能集熱器；另一種為承壓式太陽能集熱器。非承壓式太陽能集熱器以其工藝簡單、成熟可靠、成本低廉亦得到了廣泛的應用，特別適于集中集熱大型工程熱水領域。但由于該類系統完全開式運行，直接通過水循環換熱，寒冷地區會消耗大量的輔助能源用于系統防凍，造成系統熱效率偏低，系統可靠性也較差。承壓式太陽能集熱器在非承壓式太陽能集熱器的基礎上較好地解決了其熱效率低的問題。在承壓式太陽能集熱器的管道內，換熱工質密閉承壓運行，換熱工質通常為防凍液，本身可實現系統防凍，同時系統承壓運行中能實現更高的溫度，更穩定的效率。這樣就要求承壓式太陽能集熱器耐壓好、結構強度高，使用可靠，為此，現在市場較多使用插入U型銅管或金屬熱管的真空集熱管，還有少部分用銅管作流道的平板集熱器。雖然上述結構保證了集熱器的熱性能和安全性能，但是因為使用了大量的貴金屬材料，造成承壓式太陽能集熱器成本較高的問題，市場推廣困難，目前在少量的戶用熱水系統有所應用，極少用于大型集中用熱系統。為了降低承壓式太陽能集熱器的成本，玻璃熱管的使用被推向了市面。玻璃熱管具有內部真空結構，且該內部真空結構灌裝有傳熱工質，通過傳熱工質的相變，實現傳熱。玻璃熱管主要用于普通的直插落水式太陽能熱水器上，并已開始有規模地做成非承壓式太陽能集熱器，但是應用在承壓式太陽能集熱器中還是遇到了一些問題。由于承壓式太陽能集熱器的換熱結構為用于保證換熱效率的金屬材料，而在使用過程中，玻璃熱管制成的集熱器需要與金屬材料的換熱結構進行接觸傳熱，在該過程中玻璃熱管容易破碎，所以不易在市場中推廣使用。
技術實現思路
本技術提供了一種承壓式太陽能集熱器，能夠有效保證玻璃熱管與金屬換熱結構在使用過程中的結構完整。本技術提供了一種承壓式太陽能集熱器，包括:換熱裝置,其內部設有用于換熱工質流過的換熱管,該換熱管內部置有換熱工質，所述換熱管設置有進液管和出液管；集熱裝置，其包括多個玻璃熱管，每個所述玻璃熱管具有冷凝端，所述冷凝端置于所述換熱裝置內部并與所述換熱管進行熱量交換；其中，所述換熱裝置進一步包括柔性換熱套管，其設置在所述玻璃熱管的冷凝端與所述換熱管之間，并用于連接所述玻璃熱管的冷凝端與所述換熱管；尾架，其中，所述玻璃熱管具有尾托，所述尾托固定于所述尾架上。在本技術的各實施例中，優選地，所述換熱管具有扁平管狀結構。在本技術的各實施例中，優選地，所述換熱管包括多個凸起，每個所述玻璃熱管的冷凝端分別設置在所述多個凸起處，并被包裹在所述凸起的內部，所述玻璃熱管的冷凝端通過所述柔性換熱套管與所述凸起相連接。在本技術的各實施例中，優選地，所述換熱管具有微通道結構，該微通道結構在垂直于所述換熱工質的流向方向上的截面具有多孔狀結構。在本技術的各實施例中，優選地，所述玻璃熱管具有部分玻璃結構和部分金屬結構；和/或；所述玻璃熱管為全玻璃結構。在本技術的各實施例中，優選地，所述柔性換熱套管具有圓筒狀結構，并完全包裹所述玻璃熱管的冷凝端。在本技術的各實施例中，優選地，所述柔性換熱套管上設置有沿所述圓筒狀結構的軸線方向延伸的缺口，該開口設置在所述柔性換熱套管未與所述換熱管接觸的位置；和/ 或，所述柔性換熱套管上設置有沿所述圓筒狀結構的軸線方向延伸的凸部，該凸部向遠離所述圓筒狀結構的軸線方向凸出。在本技術的各實施例中，優選地，所述換熱裝置進一步包括外殼，該外殼與所述換熱管之間設置有保溫層；和/ 或；所述玻璃熱管的冷凝端與所述柔性換熱套管之間設置有導熱層。在本技術的各實施例中，優選地，所述進液管與所述換熱管為連接結構或一體成型結構；和/ 或；所述出液管與所述換熱管為連接結構或一體成型結構。在本技術的各實施例中，優選地，所述玻璃熱管與所述換熱裝置之間設置有密封結構；和/ 或；所述換熱管在垂直于所述換熱工質的流向的截面上的面積大于等于100平方毫米。通過本技術的各實施例提供的承壓式太陽能集熱器，能夠帶來以下至少一種有益效果:1.能夠有效保證玻璃熱管與金屬換熱結構在使用過程中的結構完整。由于在現有技術中，換熱結構常為保證換熱效率的金屬結構，換熱結構直接與玻璃熱管的冷凝端接觸會造成冷凝端的破碎。而本技術的承壓式太陽能集熱器在換熱管與玻璃熱管的冷凝端之間設置了柔性換熱套管，玻璃熱管的冷凝端與換熱管之間不直接接觸，而是通過該柔性換熱套管與換熱管連接，優選地，柔性換熱套管分別與玻璃熱管的冷凝端和換熱管之間充分連接，最大程度地減小熱阻力，提高換熱效率。這樣的結構設置能夠在有效保證玻璃熱管的冷凝端與換熱管的換熱效率的基礎上，避免換熱管與玻璃熱管的冷凝端直接接觸，從而有效保證玻璃熱管與金屬換熱管在使用過程中的結構完整。2.提高換熱效率。在本技術的實施例中，換熱管設置有扁平管狀結構，在扁平管狀的換熱管上設置多個凸起，并將玻璃熱管的冷凝端設置在凸起處，同時將玻璃熱管的冷凝端與換熱管的凸起通過柔性換熱套管相連接，這樣也能夠通過增大接觸面積的方式進一步提高換熱效率。進一步地，換熱裝置的外殼與換熱管之間設置保溫層，從而可以有效減少換熱管所攜帶的熱量的流失，進而提高換熱效率。進一步地，在玻璃熱管的冷凝端與柔性換熱套管之間設置導熱層，可以提高玻璃熱管的冷凝端與柔性換熱套管之間的導熱效率，進而提聞換熱效率。3.提高耐壓性。在本技術的實施例中，將換熱管設置成具有微通道結構的換熱管，微通道結構是具有多個獨立的微通道的結構。當換熱工質從微通道結構的換熱管流過時，每個微通道結構內部的少量換熱工質分別對其所在微通道的通道壁進行施壓，這樣就會分散換熱工質只對一個換熱管的通道壁施加的壓力，從而提高了結構的耐壓性。4.降低了結構的成本。在本技術的實施例中，集熱裝置所采用的玻璃熱管相對于全金屬結構來說，會降低結構的材料成本及生產成本。優選地，玻璃熱管可采用部分玻璃結構與部分金屬結構組合制造；更優選地，玻璃熱管采用全玻璃結構制造。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，以下將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。圖1為本技術的承壓式太陽能集熱器的一種實施例的結構示意圖；圖2為圖1的局部放大圖；圖3為本技術的一種實施例的玻璃熱管的冷凝端、柔性換熱套管、換熱管的位置關系圖；圖4為本實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種承壓式太陽能集熱器，其特征在于，包括：換熱裝置，其內部設有用于換熱工質流過的換熱管，該換熱管內部置有換熱工質，所述換熱管設置有進液管和出液管；集熱裝置，其包括多個玻璃熱管，每個所述玻璃熱管具有冷凝端，所述冷凝端置于所述換熱裝置內部并與所述換熱管進行熱量交換；其中，所述換熱裝置進一步包括柔性換熱套管，其設置在所述玻璃熱管的冷凝端與所述換熱管之間，并用于連接所述玻璃熱管的冷凝端與所述換熱管；尾架，其中，所述玻璃熱管具有尾托，所述尾托固定于所述尾架上。

【技術特征摘要】
1.一種承壓式太陽能集熱器，其特征在于，包括: 換熱裝置，其內部設有用于換熱工質流過的換熱管，該換熱管內部置有換熱工質，所述換熱管設置有進液管和出液管； 集熱裝置，其包括多個玻璃熱管，每個所述玻璃熱管具有冷凝端，所述冷凝端置于所述換熱裝置內部并與所述換熱管進行熱量交換； 其中，所述換熱裝置進一步包括柔性換熱套管，其設置在所述玻璃熱管的冷凝端與所述換熱管之間，并用于連接所述玻璃熱管的冷凝端與所述換熱管； 尾架，其中，所述玻璃熱管具有尾托，所述尾托固定于所述尾架上。2.按權利要求1所述的承壓式太陽能集熱器，其特征在于， 所述換熱管具有扁平管狀結構。3.按權利要求2所述的承壓式太陽能集熱器，其特征在于， 所述換熱管包括多個凸起，每個所述玻璃熱管的冷凝端分別設置在所述多個凸起處，并被包裹在所述凸起的內部，所述玻璃熱管的冷凝端通過所述柔性換熱套管與所述凸起相連接。4.按權利要求1所述的承壓式太陽能集熱器，其特征在于， 所述換熱管具有微通道結構，該微通道結構在垂直于所述換熱工質的流向方向上的截面具有多孔狀結構。5.按權利要求1所述的承壓式太陽能集熱器，其特征在于， 所述玻璃熱管具有部分玻璃結構和部分金...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉磊，
申請(專利權)人：劉磊，
類型：實用新型
國別省市：