[發(fā)明專利]過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910198650.0
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN102052777A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施國梁
• 申請（專利權(quán)）人: 施中天
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/05;F24J2/30;F24J2/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置。

背景技術(shù)

真空插管太陽熱水器可在冬季提供生活熱水，但集熱管內(nèi)存水熱沉大、得熱少、抗凍性差、會炸管、單管破損會跑水、水質(zhì)劣化細(xì)菌超標(biāo)。采用熱管集熱元件可以制造管內(nèi)無水的熱水器，但銅——水熱管造價高、容易凍壞、有的還存在明顯的性能衰退現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案：用若干個過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件和負(fù)載容器及安裝機(jī)架組成一臺過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置。真空循環(huán)集熱元件由置于真空隔熱層內(nèi)的吸收體，一個由上行管、下行管及放熱端構(gòu)成的自然循環(huán)流道，以及一個與吸收體或者下行管低熱阻連接、帶有自由端爪的雙金屬片熱力元件組成，自然循環(huán)流道內(nèi)部灌裝但不充滿液態(tài)熱媒，自然循環(huán)流道的上行管與置于真空隔熱層內(nèi)的吸收體低熱阻連接或者與吸收體一體制作。

本發(fā)明的有益效果包括：對于可傾斜或垂直安置的場合，循環(huán)傳熱無需配備動力、啟動快、抗凍、不炸管、單管損壞仍然能集熱、可制造水質(zhì)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、得熱多、保溫性能優(yōu)異的太陽集熱裝置；換熱界面設(shè)計(jì)自由、對真空度不敏感、可半永久性穩(wěn)定工作在20～500℃范圍、可用低碳鋼和鋁代替銅、過熱保護(hù)的集熱元件能防止空曬事故。

附圖說明

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

圖1是一臺可伐封接過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置結(jié)構(gòu)示圖。

圖2是一臺罩玻璃管放熱過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置結(jié)構(gòu)示圖。

圖3是一臺內(nèi)凹放熱端面過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置結(jié)構(gòu)示圖。

圖中1.集熱元件；2.負(fù)載容器；3.真空隔熱層；4.吸收體；5.上行管；6.下行管；7.放熱端；8.自由端爪；9.熱力元件；10.可伐密封連接件；11.罩玻璃管；12.縮頸段；13.塞狀換熱界面；14.內(nèi)凹段。

具體實(shí)施方式

圖1中，可伐封接的過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件1插入帶絕熱層的負(fù)載容器2組成一臺可伐封接過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置。真空循環(huán)集熱元件1由置于真空隔熱層3內(nèi)的吸收體4，一個由上行管5、下行管6及放熱端7構(gòu)成的自然循環(huán)流道，一個與下行管6低熱阻連接、帶有自由端爪8的雙金屬片熱力元件9，以及一個可伐密封連接件10組成，上行管5與吸收體4一體制作。可伐密封連接件10密封連接件集熱元件1的自然循環(huán)流道放熱端7與罩玻璃管11。自然循環(huán)流道內(nèi)部灌裝但不充滿液態(tài)熱媒。

圖1實(shí)施例可伐封接過熱保護(hù)真空循環(huán)集熱元件太陽集熱裝置在陽光下作放熱端7高置的傾斜安裝，使斜虛線所示的熱媒液面呈水平狀態(tài)。陽光透過罩玻璃管11在吸收體4上轉(zhuǎn)換為熱能，熱能經(jīng)吸收體4傳給上行管5內(nèi)的熱媒并使熱媒受熱膨脹通過上行管5上浮，在自然循環(huán)流道的管狀放熱端7處，熱媒放出熱能溫度降低下沉進(jìn)入下行管6，下沉到底后再次進(jìn)入上行管5被加熱并上浮。如此沿帶箭頭曲線所示途徑周而復(fù)始循環(huán)集熱。與此同時，負(fù)載容器2內(nèi)的水或者熱媒被不斷加熱。

正常工作溫度下，集熱元件1通過管狀放熱端7放熱。雙金屬片熱力元件9的自由端爪8不與罩玻璃管11接觸。

當(dāng)集熱元件空曬內(nèi)部溫度過高時，雙金屬片熱力元件9的自由端爪8受熱外翻至虛線所示位置與罩玻璃管11接觸，部分熱能通過這些自由端爪8和罩玻璃管11散發(fā)到環(huán)境，使集熱元件1的溫度降低實(shí)現(xiàn)過熱保護(hù)。過熱保護(hù)以后能自動解除。

圖1中，采用上行管5伸入管狀放熱端7內(nèi)部的設(shè)計(jì)，有助于提高集熱效率。

圖1實(shí)施例的上行管5和下行管6之間真空隔熱，對循環(huán)集熱十分有利。

熱力元件9也可與吸收體4低熱阻連接；還可采用記憶合金制造熱力元件。

在罩玻璃管非受光區(qū)域內(nèi)表面涂制紅外反射材料，可有效減少集熱元件的輻射熱損。

圖1實(shí)施例的放熱端5是管狀向外伸出的。真空循環(huán)集熱元件1還可采用內(nèi)凹的放熱端或者放熱端面。