[實用新型]動力環形熱管太陽能熱水系統

有效

• 申請號: 201220529770.1
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN202835853U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 裴剛;李鵬程;張濤;季杰
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F24J2/32
• 分類號: F24J2/32;F24J2/46
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本實用新型屬于太陽能技術領域，具體涉及一種能提供生活供熱的太陽能裝置。

背景技術

能源問題是社會經濟發展的首要問題。近年來，隨著經濟的快速發展，我國對能源的需求也迅速增長。目前，由于我國能源人均占有量不足，能源品質和利用效率低下，以及煤炭等化石能源使用比重過大導致了能源枯竭問題嚴峻和環境破壞日趨嚴重，極大制約了經濟發展。在所有形式的新能源中，太陽能因為其資源豐富，可再生，無需開采、運輸，無污染等優點，成為重要的傳統能源替代物。在太陽能的熱利用中，太陽能熱水技術是目前技術最成熟、市場應用最廣泛的太陽能利用技術。?

傳統的太陽能熱水系統通常采用的是平板集熱器和真空管集熱器。其中平板太陽能集熱器由于結構簡單，成本低廉，承壓能力強，吸熱面積大，易與建筑結合等特點越來越引起人們的關注。但是平板型熱水系統也存在其自身的缺點，主要表現在以下幾點：晚上水溫高，所以與環境之間的熱損大；集熱器在高溫段效率偏低，表面熱損大；冬季溫度低于零度時集熱器中的水結冰膨脹容易把管子脹裂，抗凍性能差。

環形熱管是一種通過相變傳熱，具有優良的傳熱能力，同時能夠實現遠距離傳輸熱量的元件。環形熱管的蒸發段和冷凝段可以分開較遠的距離。目前對于環形熱管的研究主要集中在重力型即自然循環式的環形熱管。自然循環式的環形熱管僅靠系統本身的壓差即可自動運行，不需要外部輔助能源的消耗；同時重力型環形熱管還具有熱二極管的性質，即只具有單向導熱的能力，這樣可以減小系統在高水溫下的熱損。但它也有缺點，首先自然循環式環形熱管熱水系統對水箱的位置要求比較嚴格，必須要高于集熱器，水箱的位置高就存在安全隱患；其次，冷凝后的液體僅靠重力回流到集熱器中，驅動力有限產生回流不徹底現象；最后系統的布置受集熱器位置的影響比較大。

發明內容

為了解決上述背景技術中的問題，本實用新型提供一種動力環形熱管太陽能熱水系統。

具體的技術方案如下：

動力環形熱管太陽能熱水系統包括平板集熱器7和水箱1；所述水箱1內設有冷凝盤管10，冷凝盤管10的進口位于水箱1上部外側，出口位于水箱1下部外側；冷凝盤管10的進口通過管道連通著平板集熱器7的出口，冷凝盤管10的出口通過管道連通著冷凝儲液罐3的進口，冷凝儲液罐3的出口連通著微型工質泵5的進口，微型工質泵5的出口連通著平板集熱器7的進口，形成動力環形熱管，其中平板集熱器7為動力環形熱管的蒸發段，冷凝盤管10為動力環形熱管的冷凝段，環形熱管內的工質為氟利昂；冷凝儲液罐3的出口和微型工質泵5的進口之間的管道上分別設有單向閥4和第一手動閥；微型工質泵5的出口和平板集熱器7的進口之間的管道上設有第二手動閥。

所述微型工質泵5的出口和平板集熱器7的進口之間的管道上串聯著蒸發儲液罐6；蒸發儲液罐6的進口位于罐體一側上部，出口位于罐體一側下部，所述蒸發儲液罐6的底部距離平板集熱器7的底部的距離大于平板集熱器7高度的3/4；微型工質泵5的出口和蒸發儲液罐6的進口之間的管道上設有第二手動閥，蒸發儲液罐6的出口和平板集熱器7的進口之間的管道上分別設有第五手動閥和第六手動閥；蒸發儲液罐6的頂部通過管道連通著平板集熱器7的蒸汽出口；連通平板集熱器7的蒸發儲液罐6頂部的管道上分別設有第三手動閥和第四手動閥。

本實用新型的有益技術效果體現在以下方面：

1.環形熱管跟平板型集熱器具有很好的可結合性，利用市面上常見的平板集熱器進行改造即可，將集熱器后面的銅管流道跟水箱里面的冷凝盤管焊接在一起就可以完成改造。在里面充注氟利昂后可以分別作為環形熱管的蒸發段和冷凝段使用，這樣有效地解決了平板型集熱器冬天使用時結冰的問題，比如充注R600a工質可以在—10℃的時候正常工作，通過選擇不同的工質可以適應不同條件下的使用；

2.本實用新型在自然循環式環形熱管的基礎上增加驅動泵來促進工質的循環，在保持了自然循環式熱管優點的基礎上解決了自然循環式環形熱管驅動力不足的缺點，使得水箱和集熱器的位置更加的靈活，便于跟建筑結合，同時安全性得到顯著的提高。

附圖說明

圖1為無蒸發儲液罐的動力環形熱管太陽能熱水系統原理示意圖。

圖2為具有蒸發儲液罐的動力環形熱管太陽能熱水系統原理示意圖。

上圖中序號：水箱1、視液鏡2、冷凝儲液罐3、單向閥4、微型工質泵5、蒸發儲液罐6、平板集熱器7、蒸汽管8、冷凝氣液管道9、冷凝盤管10。

具體實施方式

下面結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步地說明。