[發明專利]一種兩級熱管式太陽能空氣加熱器

有效

• 申請號: 201010295748.0
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN101936608A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 原郭豐;王志峰;付向東
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: F24J2/32
• 分類號: F24J2/32;F24J2/46;F24J2/48;F24J2/50;F24J2/51
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

技術領域

本發明涉及一種太陽能空氣加熱設備，特別涉及一種兩級熱管式真空管太陽能空氣加熱器。

背景技術

目前，廣泛應用的太陽能空氣加熱器主要為平板式空氣加熱器，在環境溫度較低的寒冷地區和寒冷季節，由于平板集熱器熱損失較大，導致熱效率較低，也不能滿足太陽能干燥等對溫度要求較高的應用領域熱空氣需求。研究人員試圖通過真空管形式的空氣集熱器實現較高溫度和效率的太陽能空氣加熱，但是直通式的全玻璃真空管空氣加熱器由于接受太陽輻照的玻璃內管溫度較高，造成玻璃內管和外管的溫差引起的玻璃膨脹差別較大，導致很容易出現炸管現象，壞管率較高，壽命較短。采用玻璃與金屬焊接的玻璃-金屬真空管空氣加熱器，由于金屬和玻璃在材料和焊接工藝上的嚴格要求，加工較為復雜，成本也過高。用內插管回流方式的U型真空管空氣加熱器，由于空氣流程較長，流道較為復雜，系統能耗較高。采用熱管形式的太陽能加熱器是解決太陽能空氣加熱器熱損失高、阻力大等問題的一個有效途徑。中國專利ZL200520065009.7給出了一種聯箱式太陽能熱水和空氣加熱器，由于空氣在密度、比熱容等方面與水的差別很大，需要通過大流量、高風速、大換熱面積來實現熱管式空氣集熱器熱管放熱端的熱量釋放，以保證集熱器的正常運行和效率，該結構過長的空氣流道和較小的熱管放熱端換熱面積，將導致空氣加熱器在換熱效率較低，空氣阻力依然較大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有太陽能空氣加熱器存在的阻力大、效率低以及熱空氣溫度低等缺點，提供一種高吸熱、換熱效率、長壽命、阻力小的太陽能空氣加熱器。

本發明是通過以下技術方案實現的。

本發明主要包括鍍膜真空管、直管式熱管、聯集熱管、保溫層、外殼等。

鍍膜真空管為單頭開口結構，其內管套在外管內，并經熱熔封和排氣抽真空，形成雙層真空管。所述的鍍膜真空管的內管外側涂有選擇性吸收涂層。直管式熱管主要由蒸發段、絕熱段和冷凝段構成，蒸發段和冷凝段位于直管式熱管的兩端，絕熱段為蒸發段和冷凝段之間的部分。聯集熱管為一金屬管，管內填充傳熱介質和強化傳熱部件。聯集熱管由吸熱蒸發段、絕熱段和放熱冷凝段構成，冷凝段和蒸發段位于聯集熱管兩端，絕熱段是處于蒸發段和冷凝段之間的連接部分。鍍膜真空管內插有直管式熱管，鍍膜真空管的內管和直管式熱管之間插入環狀金屬內插翅片以強化換熱。鍍膜真空管的上端為由保溫層和外殼構成的聯架，外殼包裹保溫層，保溫層內包夾聯集熱管的蒸發段，聯架的上部為空氣流道，聯集熱管的冷凝端置于空氣流道內。

所述的直管式熱管的蒸發段插入鍍膜真空管內，直管式熱管經過由外殼和保溫層構成的固定聯架插入聯集熱管上開設的直管式熱管放熱端插孔，并將熱量傳遞給聯集熱管，聯集熱管蒸發段吸收來自直管式熱管的能量，并通過聯集熱管冷凝端放熱對空氣流道內的過流空氣進行加熱，實現兩級熱管式真空管太陽能空氣加熱器功能。