專利名稱：一種熱管平板式太陽能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及將太陽的光能轉(zhuǎn)換為熱能的集熱裝置，屬于太陽能熱利用裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中有一種廣泛使用的平板式太陽能集熱器，主要由上循環(huán)集管、下循環(huán)集管、集熱管和集熱翅片等組成，所述上循環(huán)集管、下循環(huán)集管之間由若干集熱管相連通，集熱翅片設(shè)置于集熱管兩側(cè)，上循環(huán)集管上設(shè)有出水口，下循環(huán)集管上設(shè)有進(jìn)水口；在使用時，在上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管內(nèi)通水，水從進(jìn)水口進(jìn)入下循環(huán)集管，日光照射的集熱管和集熱翅片吸熱并將熱能傳遞給集熱管內(nèi)的水，受熱后的水上升，進(jìn)入上循環(huán)集管，再從上循環(huán)集管上的出水口流出；可以將若干這種集熱器進(jìn)水口和出水口進(jìn)行串、并聯(lián)連接，構(gòu)成大型熱水系統(tǒng)；也可以在單個太陽能集熱器的進(jìn)水口、出水口、以及外設(shè)的儲水箱之間進(jìn)行水循環(huán)，組成小型的家用熱水器。其不足之處在于由于使用時，上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管內(nèi)充滿水，在天氣寒冷時容易凍裂上循環(huán)集管、下循環(huán)集管或集熱管，此外，在某些直接循環(huán)的系統(tǒng)中，由于水垢的影響，使集熱管容易結(jié)構(gòu)堵塞，同時水垢為熱的不良導(dǎo)體，水垢的存在影響集熱器的熱效率。
實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種熱管平板式太陽能集熱器的技術(shù)方案，使其不會凍裂、不結(jié)垢、熱效率高。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種熱管平板式太陽能集熱器，包括上循環(huán)集管、下循環(huán)集管，所述上循環(huán)集管、下循環(huán)集管之間由若干集熱管相連通，集熱管兩側(cè)設(shè)有集熱翅片，所述上循環(huán)集管內(nèi)設(shè)有至少一根換熱管，換熱管的首端和尾端伸出于上循環(huán)集管外；上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管所封閉的空間內(nèi)裝有熱管介質(zhì)液體。
本實用新型使用時，在換熱管內(nèi)通有傳熱介質(zhì)，換熱管外為熱管介質(zhì)，所述的集熱管可以為金屬管、黑色塑料管或橡膠管等，日光照射時，集熱管和集熱翅片吸熱并將熱能傳遞給集熱管內(nèi)的熱管介質(zhì)液體，熱管介質(zhì)液體受熱后汽化上升，進(jìn)入上循環(huán)集管，在上循環(huán)集管內(nèi)遇到通有傳熱介質(zhì)的換熱管，高溫的汽化的熱管介質(zhì)將熱能傳遞給換熱管內(nèi)的傳熱介質(zhì)，同時，自身被冷凝成液體，經(jīng)冷凝后的熱管介質(zhì)液體經(jīng)集熱管向下回流，完成一次熱循環(huán)；可以將若干這種集熱器進(jìn)行串、并聯(lián)連接，由泵進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)換熱，組成大型供熱系統(tǒng)；也可以在單個熱管平板式太陽能集熱器的換熱管外設(shè)置泵及儲水箱，組成小型的家用熱水器。本實用新型上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管為封閉的空間，不再有鈣、鎂離子補(bǔ)充進(jìn)入封閉的空間內(nèi)，故不會因結(jié)垢而影響傳熱，其熱效率高；同時，由于熱管介質(zhì)液體不易凍結(jié)，即使在非常低的環(huán)境溫度下發(fā)生凍結(jié)，也會因熱管介質(zhì)液體遠(yuǎn)未充滿上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管所封閉的空間，使其具有膨脹的空間，上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管不會凍裂。本實用新型不僅適用于高溫地區(qū)，也適用于低溫甚至寒冷的地區(qū)，與目前廣泛使用的平板式太陽能集熱器相比，本實用新型大大擴(kuò)展了能夠安全使用的地域和每年安全使用的時間，甚至可以在不少寒冷地區(qū)全年安全運行。
為提高換熱效率，所述換熱管外可以設(shè)置翅片，翅片既可以沿?fù)Q熱管的徑向設(shè)置，也可以沿?fù)Q熱管的軸向設(shè)置，還可以沿?fù)Q熱管的外壁從首端呈螺旋狀向換熱管的尾端延伸，這幾種技術(shù)方案均能增加換熱面積，提高換熱效率。
為使熱管介質(zhì)能良好地進(jìn)行換熱循環(huán)，所述熱管介質(zhì)液體占上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管所封閉空間體積的3％～30％。


圖1為本實用新型第一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中集熱管斷面圖。
圖3為本實用新型第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中的相鄰集熱管位置關(guān)系圖。
圖5為圖3中的上循環(huán)集管斷面圖。
其中，1下循環(huán)集管，2熱管介質(zhì)液體，3集熱翅片，4上循環(huán)集管，5換熱管，6翅片，7集熱管。
具體實施方式
實施例1如圖1和2，熱管平板式太陽能集熱器，主要由上循環(huán)集管4、下循環(huán)集管1、集熱管7和集熱翅片3等組成，上循環(huán)集管4、下循環(huán)集管1之間由若干集熱管7相連通，集熱翅片3設(shè)置于集熱管7兩側(cè)，上循環(huán)集管4內(nèi)設(shè)有一根換熱管5，換熱管5的首端和尾端伸出于上循環(huán)集管4外；上循環(huán)集管4、下循環(huán)集管1和集熱管7所封閉的空間內(nèi)裝有熱管介質(zhì)液體2，所述換熱管5外沿?fù)Q熱管5的徑向設(shè)置有若干翅片6；熱管介質(zhì)液體2占上循環(huán)集管4、下循環(huán)集管1和集熱管7所封閉空間體積的3％，集熱管7為金屬管。
實施例2如圖3、4和5，熱管平板式太陽能集熱器主要由上循環(huán)集管4、下循環(huán)集管1、集熱管7和集熱翅片3等組成，上循環(huán)集管4、下循環(huán)集管1之間由若干集熱管7相連通，集熱翅片3設(shè)置于集熱管7兩側(cè)，集熱翅片3與相鄰集熱管上的集熱翅片相互搭接，上循環(huán)集管4內(nèi)設(shè)有一根換熱管5，換熱管5的首端和尾端伸出于上循環(huán)集管4外；上循環(huán)集管4、下循環(huán)集管1和集熱管7所封閉的空間內(nèi)裝有熱管介質(zhì)液體2，所述換熱管5外沿?fù)Q熱管軸向設(shè)置有若干翅片6；熱管介質(zhì)液體2占上循環(huán)集管4、下循環(huán)集管1和集熱管7所封閉空間體積的30％，集熱管為黑色塑料管。
權(quán)利要求1.一種熱管平板式太陽能集熱器，包括上循環(huán)集管、下循環(huán)集管，所述上循環(huán)集管、下循環(huán)集管之間由若干集熱管相連通，集熱管兩側(cè)設(shè)有集熱翅片，其特征在于所述上循環(huán)集管內(nèi)設(shè)有至少一根換熱管，換熱管的首端和尾端伸出于上循環(huán)集管外；上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管所封閉的空間內(nèi)裝有熱管介質(zhì)液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管平板式太陽能集熱器，其特征在于所述換熱管外設(shè)有翅片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱管平板式太陽能集熱器，其特征在于所述翅片沿?fù)Q熱管的徑向設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱管平板式太陽能集熱器，其特征在于所述翅片沿?fù)Q熱管的軸向設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱管平板式太陽能集熱器，其特征在于所述翅片沿?fù)Q熱管的外壁呈螺旋狀從首端向尾端延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的一種熱管平板式太陽能集熱器，其特征在于所述熱管介質(zhì)液體占上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管所封閉空間體積的3％～30％。
專利摘要本實用新型公開了屬于太陽能熱利用裝置技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種熱管平板式太陽能集熱器，包括上循環(huán)集管、下循環(huán)集管，所述上循環(huán)集管、下循環(huán)集管之間由若干集熱管相連通，集熱管兩側(cè)設(shè)有集熱翅片，所述上循環(huán)集管內(nèi)設(shè)有至少一根換熱管，換熱管的首端和尾端伸出于上循環(huán)集管外；上循環(huán)集管、下循環(huán)集管和集熱管所封閉的空間內(nèi)裝有熱管介質(zhì)液體。本實用新型使用時，利用熱管介質(zhì)液體的汽液兩相變化時的潛熱傳遞熱能，裝置內(nèi)部不結(jié)垢、熱效率高，冬天不會凍裂；本實用新型擴(kuò)展了能夠安全使用的地域和每年安全使用的時間，甚至可以在不少寒冷地區(qū)全年安全運行，不僅適用于高溫地區(qū)，也適用于低溫地區(qū)。
文檔編號F24J2/32GK2716746SQ20042002737
公開日2005年8月10日 申請日期2004年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
發(fā)明者黃永年, 強(qiáng)穎懷 申請人:黃永年, 強(qiáng)穎懷