[發(fā)明專利]無熱短路蓄熱式控溫真空集熱元件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910195000.0
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN102003805A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施國梁
• 申請（專利權(quán)）人: 施國慶
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;F24J2/51
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無熱短路蓄熱式控溫真空集熱元件。

背景技術(shù)

隨著太陽能熱利用產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)實(shí)踐的展開，需要更加多樣化的真空集熱元件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供無熱短路蓄熱式控溫真空集熱元件。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取技術(shù)方案：通過在真空集熱元件內(nèi)腔設(shè)置蓄熱體和U型換熱管、在集熱元件吸收體和罩玻管之間設(shè)置可控傳熱通道，制成一個無熱短路蓄熱式控溫真空集熱元件。深入真空集熱管蓄熱體的部分U型換熱管含有對于蓄熱體的隔熱層。可控傳熱通道由置于罩玻管內(nèi)的活動傳熱件和驅(qū)動件構(gòu)成，用于對集熱元件進(jìn)行空曬保護(hù)。

本發(fā)明的有益效果包括：對部分U型換熱管設(shè)置隔熱層，解決了取出熱能時的熱短路問題。可控傳熱通道置于真空隔熱層中不改變現(xiàn)有集熱元件使用習(xí)慣。熱力驅(qū)動件集溫控系統(tǒng)的檢測、比較和執(zhí)行環(huán)節(jié)于一體且無需能源，結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是一個熱力驅(qū)動的空曬保護(hù)蓄熱式真空集熱管結(jié)構(gòu)示圖。

圖2是一個工作點(diǎn)可調(diào)熱力驅(qū)動的空曬保護(hù)蓄熱式真空集熱元件結(jié)構(gòu)示圖。

圖3是另一個工作點(diǎn)可調(diào)熱力驅(qū)動的空曬保護(hù)蓄熱式真空集熱元件結(jié)構(gòu)示圖。

圖中1.蓄熱體；2.換熱管；3.吸收體；4.罩玻管；5.活動傳熱件；6.驅(qū)動件；7.隔熱層；8.傳動磁排；9.磁塊；10.縮頸段；11.內(nèi)磁體；12.外磁體；13.絲桿；14.傳熱件；15.絕熱件。

具體實(shí)施方式

圖1實(shí)施例，通過在真空集熱元件內(nèi)腔設(shè)置蓄熱體1和U型換熱管2、在集熱元件吸收體3和罩玻管4之間設(shè)置可控傳熱通道，制成一個無熱短路蓄熱式控溫真空集熱元件。可控傳熱通道由活動傳熱件5和一個與吸收體3低熱阻連接的雙金屬片熱力換能驅(qū)動件6組成，用于對集熱元件進(jìn)行空曬保護(hù)。深入真空集熱管蓄熱體1的部分U型換熱管2含有對于蓄熱體1的隔熱層7。熱力換能驅(qū)動件利用熱能做功，包括雙金屬片、記憶合金和膜盒(又稱彈性元件)驅(qū)動件。驅(qū)動件6兩端各與兩片“L”型活動傳熱件5連接。驅(qū)動件6可用金屬絲或卡簧固定于吸收體3上。

陽光透過罩玻管4照到吸收體3上變?yōu)闊崮堋Ｕ＜療?空曬保護(hù)時，驅(qū)動件6和活動傳熱件5的狀態(tài)如虛線/實(shí)線示：驅(qū)動件6呈彎曲/平直狀態(tài)使活動傳熱件5脫離/接觸罩玻管4，這時吸收體3與罩玻管4之間處于高/低熱阻狀態(tài)。

圖1實(shí)施例采用波紋狀U型換熱管1，更適合蓄熱體2中熱能以分布參數(shù)存在的情況，對于大管徑集熱元件換熱效果明顯改善。

由于有隔熱層7存在，U型換熱管2輸出熱能時，其出口端不再出現(xiàn)熱短路現(xiàn)象。

圖1實(shí)施例中，可省略活動傳熱件而用雙金屬片驅(qū)動件6兼作活動傳熱件組成可控傳熱通道。這時，雙金屬片驅(qū)動部件6應(yīng)設(shè)計成受熱上翹。

圖2實(shí)施例，通過在真空集熱元件內(nèi)腔設(shè)置蓄熱體1和U型換熱管2、在集熱元件吸收體3和罩玻管4之間設(shè)置可控傳熱通道，制成一個無熱短路蓄熱式控溫真空集熱元件。可控傳熱通道由采用順磁材料制造的活動傳熱件5、傳動磁排8和一個與吸收體3低熱阻連接的雙金屬片熱力驅(qū)動件6組成，用于對集熱元件進(jìn)行空曬保護(hù)。傳動磁排8受約束可沿其軸心線作往復(fù)直線運(yùn)動，其上設(shè)置有多個磁塊9用于同時驅(qū)動多處活動傳熱件5。

集熱元件尾端縮頸段10處的內(nèi)磁體11、外磁體12和調(diào)節(jié)絲桿13組成一個工作點(diǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。深入真空集熱管蓄熱體1的部分U型換熱管2含有對于蓄熱體1的隔熱層7。

正常集熱/空曬保護(hù)時，如圖中虛線/實(shí)線示：工作點(diǎn)以下/上的溫度使雙金屬片驅(qū)動件6右/左彎，傳動磁排8右/左移，活動傳熱件5受到/不受磁塊9吸引，與罩玻管4脫離/接觸。吸收體3與罩玻管5之間處于高/低熱阻狀態(tài)。

通過絲桿13調(diào)節(jié)外磁體12與內(nèi)磁體11之間的距離，可以改變這兩個磁性體11、12之間的相互作用力，對可控傳熱通道的工作點(diǎn)即集熱元件的空曬保護(hù)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

由于有隔熱層7存在，U型換熱管2輸出熱能時，其出口端不再出現(xiàn)熱短路現(xiàn)象。

圖3實(shí)施例，通過在真空集熱元件內(nèi)腔設(shè)置蓄熱體1和U型換熱管2、在集熱元件吸收體3和罩玻管4之間設(shè)置可控傳熱通道，制成一個無熱短路蓄熱式控溫真空集熱元件。可控傳熱通道由采用順磁材料活動傳熱件5、傳動磁排8和一個與吸收體3低熱阻連接的雙金屬片驅(qū)動件6組成，用于對集熱元件進(jìn)行空曬保護(hù)。(圖5實(shí)施例空曬保護(hù)原理同圖4實(shí)施例)。