[實用新型]聯集管腔設置具有冷水管孔隔板的集熱管系統

無效

• 申請號: 201020118745.5
• 申請日: 2010-01-31
• 公開（公告）號: CN201680628U
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 劉聲普;劉進豐
• 申請（專利權）人: 劉聲普
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;F24J2/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一類通過改變太陽能集熱管系統的結構使其中流體形成有序流動，致使集熱管系統的熱效率得到提高；尤其適用于采用全玻璃真空集熱管的分離式太陽能熱水系統的集熱管系統。

背景技術

分體(離)式太陽能熱水器/系統的特點是儲熱水箱與集熱管系統(又稱“集熱器”)相互分離、其間有管道連通；集熱管系統由多根集熱管(本文僅涉及全玻璃真空集熱管、簡稱“全玻管”)插入一根聯集管(“聯箱”)組成。

為節約成本，現有大型集熱管系統的結構(內部布置方式)是：一根基本按“南-北”取向的聯集管在中央，多根“全玻管”基本按“東-西”取向、基本按水平方向從左/右兩側對稱地插入聯集管；聯集管(管)腔是“空腔”，其下部有冷水進入管口、上部有熱水輸出管口；采熱方式一般用循環泵按強制對流方式進行。本文把集熱管系統中的這種聯集管簡稱“中央對置式聯集管”；若“中央對置式聯集管”左/右兩側各有二十?個圓孔插入適配的“全玻管”，則簡稱“四十孔中央對置式聯集管”。

這種集熱管系統采熱方式的缺點是：循環泵驅使冷水從聯集管下部以較大的流速、經由聯集管的空腔從聯集管上部流出，這個“簡單過程”不能說明、實際亦不可能把聯集管腔兩側的“全玻管”腔內積存的熱水全部隨同帶走。實踐發現，當全玻管長度超出1.5m則“效果不好”，這就是明證。亦即現有分體式太陽熱水系統的集熱管系統，其熱效率遠未達到其應有值；或分體式太陽熱水系統的熱效率(得熱率)未達到其應有值。

為提高熱效率必須摒棄這種“空腔”式結構的聯集管。本實用新型的目的是提出一種“聯集管腔設置具有冷水管孔隔板的集熱管系統”，使集熱管系統中的流體形成有序流動，使分體式太陽熱水系統的熱效率(得熱率)大幅提高。

實用新型內容

本實用新型內涵是在上述現有“空腔式”中央對置式聯集管的管腔沿軸向安裝兩塊具有一排圓孔的隔板(簡稱帶孔隔板)，使現有分體式太陽熱水系統的集熱管系統成為本案的“聯集管腔設置具有冷水管孔隔板的集熱管系統”。

圖1是“聯集管腔設置具有冷水管孔隔板的集熱管系統”沿其主平面的剖面示意圖，圖中(4)為帶孔隔板、(1)為聯集管(管殼)，帶孔隔板(4)中各圓孔直徑與結構以恰能容納一根直徑約20mm的直管(附有密封膠圈)為度，且孔間距恰等于聯集管(1)兩側直插“全玻管”(3)各圓孔的孔距，且兩排圓孔在投影上呈“同心”。兩片帶孔隔板(4)的四周與聯集管(1)內壁密合，這就把聯集管(1)管腔分隔成“三個空間(室)”。由于“三室”中“左/右兩室”正是原來插入多根“全玻管”(3)的空間，有熱水輸入，成為“熱水室”，其上部孔道成為熱水出口(Y)；“中間室”兩側的“排孔”插入冷水輸入管(2)，深入“全玻管”(3)管腔(距底端100-500mm)，“中間室”下方管道孔(X)將與冷水輸入管道相連，逐使低溫水經由冷水入口(X)進入“中間室”，再經各冷水輸入管(2)深入各“全玻管”(3)、置換積存的熱水、從熱水出口(Y)輸出，故“中間室”自然稱為“冷水室”，所以本案所公開的“聯集管”屬于“分隔室型聯集管”，這種結構保證傳熱流體在集熱管系統中能“有序流動”(見實施例)，有效地把各“全玻管”(3)管腔內的熱水全部引出，使熱效率大增。

簡言之，本實用新型的集熱管系統的特點是：在現有“中央對置式聯集管”的聯集管(1)管腔軸向安置兩片帶孔隔板(4)，把聯集管(1)管腔分隔成三室，其中左右兩室的側面各具有一排圓孔可按常規方式插入全玻璃真空集熱管(3)，左右兩室上端有熱水出口(Y)；中間室的兩側面是帶孔隔板(4)，中間室的下端有冷水進口(X)。帶孔隔板(4)沿軸向開設一排圓孔與左右兩室的側面的一排圓孔保持同心，其孔徑允許插入一根帶密封膠圈的直徑10mm-25mm(最佳15mm)的冷水輸入管(2)，冷水輸入管(2)?的長度比全玻璃真空集熱管(3)的長度要短200mm-600mm(最佳350mm)。圖中，(a-a)是“全玻管”(3)的軸線、(p-p)是的聯集管(1)軸線，(a-a)與(p-p)的夾角為(α)，圖1所示α＝90°是傳統的插入方式，即“直插式”；當α介于90°-82°之間則成為“斜插式”。本案同時適用于“直/斜插式”集熱管系統。

當(X)與太陽熱水系統循環泵輸出口端相連、(Y)與循環泵輸入口端相連，即熱水系統按“強制對流循環”方式采熱。當(X)與(Y)分別用管道直接與安放在高處的儲熱水箱底部相連通，則熱水系統按“自然對流循環”方式采熱。本案對這兩種采熱方式的太陽熱水系統均適用。