[發明專利]一種熱管式太陽能熱水系統的熱傳輸方法及其系統

無效

• 申請號: 201310032187.9
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103075818A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 江希年;馬杰;馬旭明;楊彪;殷紅娟
• 申請（專利權）人: 大廠菲斯曼太陽能集熱器有限公司
• 主分類號: F24J2/30
• 分類號: F24J2/30;F24J2/32
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 馬婭佳

1.一種熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，包括由熱管式的集熱單元收集太陽能、并將太陽能轉換成熱能過程，以及將由所述集熱單元轉換的熱能通過熱能傳輸系統傳導輸至水箱，對水箱內的低溫水進行加熱的熱能傳輸過程；其特征在于，所述熱能傳輸過程：

所述集熱單元的換熱端與熱傳輸系統中集熱器內的換熱工質進行沸騰換熱，在集熱器內呈液態的換熱工質在換熱過程中蒸發后呈高溫熱蒸汽；

所述高溫熱蒸汽通過與集熱器的蒸汽出口導通的密封蒸汽通道進入二次換熱器，由二次換熱器與水箱內的低溫水進行熱交換，將水箱內的低溫水加熱，完成一次熱能傳輸過程；進入二次換熱器內的高溫熱蒸汽在換熱過程中被冷凝后再次呈液態的換熱工質通過密封的換熱工質回流通道返回集熱器內，進入下一個熱傳輸過程的循環；上述熱傳輸過程中，換熱工質由低沸點工質構成，換熱工質的蒸發-冷凝循環過程在完全密封循環系統內進行；

在所述集熱單元與集熱器的熱交換的全部過程中，上述熱能傳輸過程連續循環，將由所述集熱單元采集并轉換的熱能轉輸至水箱。

2.如權利要求1所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述換熱工質為沸點低于100℃的液態工質。

3.如權利要求2所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述低沸點液態工質為甲醇、乙醇、丙酮、四氟乙烷或氫氟烴類化合物。

4.如權利要求2所述熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述的換熱工質由兩種或兩種以上的工質混合組成混合工質，所述混合工質中至少包含一種低沸點工質，所述混合工質的沸點低于100℃。

5.如權利要求4所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述的混合工質由水和丙酮混合組成，其中丙酮的體積含量為10％-90％。

6.如權利要求5所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于，丙酮的體積含量為20％-40％。

7.如權利要求1所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述集熱器內的換熱工質液面低于集熱器的蒸汽出口，集熱器內在換熱工質最高水平液面的上方形成一可容置高溫熱蒸汽的空間，同時通過對集熱器內換熱工質的最高水平液面的高度的控制實現系統內換熱工質準確的灌液量。

8.如權利要求1或7所述熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述集熱器內的換熱工質的水平液面高于所述集熱單元的最高換熱端，所述集熱單元的換熱端完全被換熱工質包容。

9.如權利要求1所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述與集熱器的蒸汽出口導通的蒸汽通道的內腔口徑小于集熱器的內腔口徑，集熱器內的高溫熱蒸汽擠入蒸汽通道后被加壓而形成高壓高溫熱蒸汽。

10.如權利要求1所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述二次換熱器的出口端高于集熱器內液態換熱工質的最高水平液面。

11.如權利要求1所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述的熱管式集熱單元由玻璃-金屬封接式熱管真空太陽集熱管或全玻璃真空管熱管太陽集熱管構成，所述換熱端為該玻璃-金屬封接式熱管真空太陽集熱管或全玻璃真空管熱管太陽集熱管的冷凝端。

12.如權利要求1所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述導通于集熱器和二次換熱器間的蒸汽通道和工質回流通道進行保溫處理。

13.如權利要求1所述的熱管式太陽能熱水系統的熱能傳輸方法，其特征在于所述的所述熱能傳輸過程中換熱工質在密封真空狀態下循環。