[發明專利]異心套管相變太陽能集熱器

無效

• 申請號: 200710102719.6
• 申請日: 2007-04-20
• 公開（公告）號: CN101290171A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 王亞雄
• 申請（專利權）人: 包頭博瑞德高效熱能設備有限責任公司
• 主分類號: F24J2/32
• 分類號: F24J2/32;F24J2/24
• 代理公司: 包頭市專利事務所
• 代理人: 張少華

技術領域：

本發明涉及一種異心套管相變太陽能集熱器，屬于太陽能利用領域。

背景技術：

近10年來中國經濟快速發展，人民生活不斷提高，對能源的需求亦隨之遞增。一次能源消耗有煤、石油和天然氣等化石燃料。由于我國石油儲量有限，目前將近50％的原油依靠進口，加之新一輪的石油危機，煤依然是我國主要的燃料動力來源，燃煤引起的環境問題已成為我國可持續發展戰略中的必須認真對待的問題。我國政府近來十分關注能源資源和環境問題，并積極采取對策，鼓勵開發可再生能源和節能技術，這是我國持續發展的必經之路。太陽能是一種巨大的對環境無污染的能源，地球每秒獲得的太陽能量相當于燃燒500萬噸優質煤發出的能量。利用太陽能可以建成溫室大棚、太陽房等節能建筑；太陽集熱器作為熱源可代替傳統鍋爐；使用太陽能熱水器和太陽灶等，可節約生活燃料；太陽能還可用來淡化水、制冷、發電；太陽能電池在人造地球衛星上已被成功使用，現在開始轉向地面應用。綜合利用太陽能的技術，是節能降耗、合理利用能源、保護環境的有效措施之一。據報道，2008年奧運會，以游泳池為主的大多數場館，80％將利用太陽能。

我國是世界上太陽能最豐富的國家之一，我國太陽能輻照總量大于502萬千焦平方米，年日照時數2200小時的地區約占我國國土面積2/3以上，特別是西部地區，年日照時間達3000小時以上。我國利用太陽能取得了舉世矚目的成績，其中太陽能熱水器行業發展尤其迅速，正成為一個新興產業。截止2001年底，全國太陽能熱水器的廠家已經超過1000家，用戶達3000多萬人，總體實現產值60億元，上繳稅金2.5億元。2000年年底，我國太陽能熱水器擁有量已達2600萬平方米，年替代常規能源400萬噸標準煤，生產量和使用量均居世界第一。近幾年來，太陽能熱水器以每年遞增20％至30％的速度快速增長，每年增長500萬平方米。到2015年，我國太陽能電池擁有量可達320兆瓦，家庭太陽能熱水器普及率可達20-30％，擁有量3.2億平方米。據不完全統計，如果全國有1億個家庭使用太陽能熱水器，帶動相關產業發展后可新增產值數千億元。我國太陽能產業起步較晚，尚處于發展初期，與國外同行差距較大，目前太陽能的應用主要集中在低品質太陽能利用方面，國內使用的太陽能熱水器主要有：悶曬式太陽熱水器、平板太陽熱水器、玻璃真空管太陽熱水器和熱管玻璃真空管太陽能熱水器等。近年來也有采用塑料-水管的低端太陽能集熱器的。這些低端的、以真空玻璃板/管直接走水的太陽能熱水器，其缺點是保溫性能差，接口多易漏水，抵抗低溫能力差，易碎易爆裂，體積大，重量重，熱效率較低。即使目前國內高檔的真空玻璃管-熱管太陽能熱水器，其整體的熱效率也不高，制造成本較高，性能不穩定。由于現有集熱器設計原理和結構上的缺陷，極大地限制了太陽能集熱器的使用環境和應用領域。所以，提高太陽能利用技術和產品質量，降低制造成本，提高使用地區的適應性，將是國內廣泛推廣應用太陽能熱水器，進軍國際市場的的關鍵。

發明內容：

本發明的目的是提供一種能夠將太陽能吸收-轉換-傳輸-釋放-傳遞一體化，提高整體熱回收效率；減輕重量，降低成本，提高使用壽命長；拓展太陽能集熱器的使用和適用范圍，在-40℃的室外條件下不凍結，簡單可靠的異心套管相變太陽能集熱器。

本發明的目的是由以下方式實現的：

本發明包括一套由兩根直徑不同的圓管相內切固定的套管結構，內套管的兩端焊接密封，在套管的軸向穿過外套管的管壁在內套管上相間隔地焊接金屬熱管，各金屬熱管與內套管形成連通的且與外界相隔離的結構，在外套管上設進水口和出水口，在金屬熱管與內套管形成的連通的結構中裝有熱媒工作流體。

為了提高金屬熱管的吸熱效率，在每根金屬熱管上都設有金屬翅片；

在金屬翅片外表面噴涂選擇性涂料層。

本發明的優點是：結構簡單可靠，重量輕，承受壓力高，選擇性吸收率高，材料成本低，使用壽命長。由于特殊的結構設計，該產品不僅低溫性能好，而且防凍性能優良，可以抵抗-40℃的低溫。除此而外，該產品集吸熱-傳輸-放熱于一體，整體熱效率極高，啟動速度快，可靠性好，應用成本低。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意參考圖之一；

圖2是圖1的側視參考圖之一；

圖3是圖1的側視參考圖之二；

圖4是本發明的結構示意參考圖之二；

圖5是本發明的結構示意參考圖之三；

圖6是本發明的結構示意參考圖之四；

圖7是本發明加裝平板箱的結構示意圖；

圖8是本發明加裝真空玻璃管的結構示意圖。