[發(fā)明專利]一種同軸套管換熱同側(cè)出水閉式射流集熱板芯

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310336125.7
• 申請(qǐng)日: 2013-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103712348A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王超生;阮國(guó)成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王超生;阮國(guó)成
• 主分類號(hào): F24J2/34
• 分類號(hào): F24J2/34;F24J2/30;F24J2/46
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種同軸套管換熱同側(cè)出水閉式射流集熱板芯。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能10%至15%，而住宅采用太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)，將為建筑能耗節(jié)省45%左右。在太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域，平板太陽(yáng)能具備使用壽命長(zhǎng)、能夠承壓運(yùn)行、不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、便于建筑一體化等優(yōu)點(diǎn)，所以它受到建筑工程人員越來(lái)越多的青睞。關(guān)于平板太陽(yáng)能的研究人們關(guān)注于：選擇性涂層工藝、集熱板芯的強(qiáng)化換熱、透光材質(zhì)性能改善與保溫四個(gè)方面。

套管式換熱器由同心的內(nèi)管和外套管組成，冷熱流體分別在內(nèi)管和套管間隙中流動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行換熱。套管式換熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳熱面積快，易于清洗、拆裝方便，流速適宜可呈純逆流，換熱效果好。

傳統(tǒng)的平板太陽(yáng)能集熱板芯的流體直接與太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的熱能進(jìn)行對(duì)流換熱，如中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)《一種整面對(duì)流的平板太陽(yáng)能集熱板芯》（公開(kāi)號(hào)CN?102721200?A）公開(kāi)了一種太陽(yáng)能集熱板芯中設(shè)有兩個(gè)相互平行的流體進(jìn)干管和流體出干管，流體進(jìn)干管的一端設(shè)有流體入口，流體出干管上與流體入口一端相反的一端設(shè)有流體出口，水等流體從流體入口到流體出口的過(guò)程中直接與太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱能進(jìn)行換熱，由于水等流體在換熱過(guò)程中未使用其它介質(zhì)，集熱板芯的換熱性能大大降低，集熱板芯的輻射損失也較大；同時(shí)，水等流體在集熱板芯內(nèi)部流動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致集熱板芯管道在冬天凍裂，長(zhǎng)時(shí)間使用也會(huì)結(jié)垢，從而降低了熱效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種換熱效率高、實(shí)現(xiàn)同側(cè)換熱、產(chǎn)品綜合應(yīng)用成本低廉的同軸套管換熱同側(cè)出水閉式射流集熱板芯。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明釆取的技術(shù)方案如下：

一種同軸套管換熱同側(cè)出水閉式射流集熱板芯，包括集熱管、上聯(lián)通集管和換熱管，所述集熱管包括帶有涂層的集熱流道以及設(shè)置在該集熱流道兩側(cè)的集熱翅片，所述上聯(lián)通集管位于集熱流道的上方且與該集熱流道聯(lián)通，所述換熱管設(shè)置在上聯(lián)通集管的內(nèi)部，所述換熱管的尾端密封，換熱管的首端伸出所述上聯(lián)通集管之外，所述換熱管的首端與三通的尾端進(jìn)行密封；內(nèi)部襯管內(nèi)置于所述換熱管的內(nèi)部，所述內(nèi)部襯管的首端與三通的首端密封，與換熱管尾端同側(cè)的上聯(lián)通集管的尾端密封，所述三通的首端為換熱工質(zhì)入口，三通的另一端為換熱工質(zhì)出口；所述集熱流道的底端密封，集熱流道的密封端通過(guò)固定型材進(jìn)行固定；充注針閥一端與所述上聯(lián)通集管聯(lián)通；所述集熱流道、換熱管、上聯(lián)通集管和充注針閥組成密閉式結(jié)構(gòu)，所述密閉式結(jié)構(gòu)中灌裝填充介質(zhì)。

優(yōu)選地，上述集熱流道可為圓柱形中空結(jié)構(gòu)或扁形結(jié)構(gòu)，為提高熱能量的利用率，集熱流道內(nèi)也可設(shè)置多孔結(jié)構(gòu)。

為進(jìn)一步提高牢固度，降低熱阻，上述集熱流道與集熱翅片為一體成型的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，上述集熱流道的上管口低于上聯(lián)通集管的底部。

為進(jìn)一步提高集熱板芯的熱能轉(zhuǎn)化效率，上述集熱流道上的涂層為選擇性吸熱涂層，如帶有高選擇性吸熱黑鈦膜涂層。

為進(jìn)一步提高填充介質(zhì)與換熱工質(zhì)的熱交換效率，上述密閉式結(jié)構(gòu)中灌裝的填充介質(zhì)為低沸點(diǎn)高潛熱工質(zhì)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明在集熱流道、換熱管、上聯(lián)通集管和充注針閥組成密閉式結(jié)構(gòu)中灌裝填充介質(zhì)，填充介質(zhì)將熱能轉(zhuǎn)移給套管后再與換熱工質(zhì)進(jìn)行熱交換，不僅提高了熱交換效率，而且由于集熱部件采用密閉式換熱，其內(nèi)部采用低沸點(diǎn)高潛熱工質(zhì)，集熱板芯內(nèi)部不走水，解決了冬天集熱板芯凍裂和管道結(jié)垢的弊病，同時(shí)也進(jìn)一步提高了熱效率。

2、本發(fā)明進(jìn)水和出水采用三通并結(jié)合套管結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了換熱工質(zhì)U型流動(dòng)回路，換熱效果好，降低了成本；同時(shí)，進(jìn)水和出水設(shè)在三通的兩端，實(shí)現(xiàn)了同側(cè)換熱，降低了產(chǎn)品成本。

3、本發(fā)明裝有充注針閥，做成可維護(hù)的換熱系統(tǒng)，產(chǎn)品全壽命周期大大延長(zhǎng)，消除市面常見(jiàn)的一些熱管系統(tǒng)失效問(wèn)題。

4、本發(fā)明的集熱管為一次擠壓成型，避免了因激光焊接或超聲波焊接所致的牢固和熱阻問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A的剖視圖；

圖3為本發(fā)明的上聯(lián)通集管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5至圖12為集熱管的8種結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記如下：