[實用新型]一種同軸套管換熱同側出水閉式射流集熱板芯

有效

• 申請號: 201320472993.3
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN203413862U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 王超生;阮國成
• 申請（專利權）人: 王超生;阮國成
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及太陽能熱利用技術領域，具體涉及一種同軸套管換熱同側出水閉式射流集熱板芯。

背景技術

據統計，太陽能熱水系統可以實現建筑節能10%至15%，而住宅采用太陽能供暖系統，將為建筑能耗節省45%左右。在太陽能熱利用技術領域，平板太陽能具備使用壽命長、能夠承壓運行、不會導致系統癱瘓、便于建筑一體化等優點，所以它受到建筑工程人員越來越多的青睞。關于平板太陽能的研究人們關注于：選擇性涂層工藝、集熱板芯的強化換熱、透光材質性能改善與保溫四個方面。

套管式換熱器由同心的內管和外套管組成，冷熱流體分別在內管和套管間隙中流動的同時進行換熱。套管式換熱器結構簡單，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。

傳統的平板太陽能集熱板芯的流體直接與太陽能轉化的熱能進行對流換熱，如中國發明專利申請《一種整面對流的平板太陽能集熱板芯》（公開號CN?102721200?A）公開了一種太陽能集熱板芯中設有兩個相互平行的流體進干管和流體出干管，流體進干管的一端設有流體入口，流體出干管上與流體入口一端相反的一端設有流體出口，水等流體從流體入口到流體出口的過程中直接與太陽能產生的熱能進行換熱，由于水等流體在換熱過程中未使用其它介質，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，水等流體在集熱板芯內部流動，會導致集熱板芯管道在冬天凍裂，長時間使用也會結垢，從而降低了熱效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種換熱效率高、實現同側換熱、產品綜合應用成本低廉的同軸套管換熱同側出水閉式射流集熱板芯。

為解決上述技術問題，本發明釆取的技術方案如下：

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

優選地，上述集熱流道可為圓柱形中空結構或扁形結構，為提高熱能量的利用率，集熱流道內也可設置多孔結構。

為進一步提高牢固度，降低熱阻，上述集熱流道與集熱翅片為一體成型的結構。

優選地，上述集熱流道的上管口低于上聯通集管的底部。

為進一步提高集熱板芯的熱能轉化效率，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。

為進一步提高填充介質與換熱工質的熱交換效率，上述密閉式結構中灌裝的填充介質為低沸點高潛熱工質。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

1、本發明在集熱流道、換熱管、上聯通集管和充注針閥組成密閉式結構中灌裝填充介質，填充介質將熱能轉移給套管后再與換熱工質進行熱交換，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，其內部采用低沸點高潛熱工質，集熱板芯內部不走水，解決了冬天集熱板芯凍裂和管道結垢的弊病，同時也進一步提高了熱效率。

2、本發明進水和出水采用三通并結合套管結構，實現了換熱工質U型流動回路，換熱效果好，降低了成本；同時，進水和出水設在三通的兩端，實現了同側換熱，降低了產品成本。

3、本發明裝有充注針閥，做成可維護的換熱系統，產品全壽命周期大大延長，消除市面常見的一些熱管系統失效問題。

4、本發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題。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1的A-A的剖視圖；

圖3為本發明的上聯通集管的結構示意圖；

圖4為圖1的A-A剖視結構示意圖；

圖5至圖12為集熱管的8種結構圖。

附圖標記如下：