[發(fā)明專利]相變儲能型太陽能真空集熱管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410024269.3
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103727680A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳振乾;薛花;劉曉靜;王登云;許超
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/32;F24J2/34;F24J2/46
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王斌

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明主要涉及相變蓄能型太陽能集熱器，對緩解我國生活熱水能耗具有重要意義。

背景技術(shù)

面對能源危機和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力，我們需要對安全、可靠的清潔能源進(jìn)行開發(fā)利用。太陽能光熱利用技術(shù)有廣闊的市場，但目前太陽能熱水器還存在一些問題，需要進(jìn)一步改進(jìn)。平板型太陽能集熱器容易與建筑結(jié)合，可承壓運行，但集熱器的熱損失較大，冬季供熱能力較差，有凍裂脹管的現(xiàn)象。真空管保溫性能好，但是承壓性能較差，效率也有待提高。目前市場上的集熱器大多需配置儲熱水箱，占用建筑面積，并難于與建筑形成一體化，因此，該實用新型具有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有蓄能功能的太陽能真空集熱管。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種相變儲能型太陽能真空集熱管，其特征在于：包括全玻璃真空管、金屬翅片、相變材料、U型水管、選擇性吸收涂層以及保溫堵塞，所述全玻璃真空管包括內(nèi)壁和外壁，所述內(nèi)壁上端開口，所述選擇性吸收涂層涂覆在所述內(nèi)壁的內(nèi)表面，所述的保溫堵塞設(shè)置在開口處，所述U型水管的底部位于所述內(nèi)壁的開口內(nèi)，且U型水管的進(jìn)水口和出水口位于所述的保溫堵塞外，所述的金屬翅片成層狀設(shè)置在所述內(nèi)壁內(nèi)并在內(nèi)壁長度方向上將所述內(nèi)壁劃分為多個換熱空間，在所述的每個換熱空間內(nèi)填充所述的相變材料。

在所述的全玻璃真空管內(nèi)部還設(shè)置有一彈簧支架，該彈簧支架位于內(nèi)壁底部與外壁之間。

在所述的全玻璃真空管內(nèi)部還設(shè)置有消氣劑。

在所述的外壁底部還設(shè)置有一保護(hù)帽。

本發(fā)明相變儲能型太陽能真空集熱管，集熱管內(nèi)部不直接與水接觸，嵌入U型水管（相鄰的U型水管連接）。在U型管外穿有金屬翅片，金屬翅片間填充石蠟等相變材料蓄熱。真空管內(nèi)壁涂有選擇性吸收涂層，當(dāng)接受太陽輻射時，相變材料吸收熱量融化蓄熱。當(dāng)用戶側(cè)需要加熱水時相變材料凝固放熱，并通過翅片增強換熱效果，縮短加熱時間。該實用新型具有一定的承壓性，并且在天氣連續(xù)陰雨，太陽能微弱的時候能夠利用低峰谷電能加熱相變物質(zhì)，貯存能量，起到削峰填谷的作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1、不用吸收的太陽能直接加熱熱水，而是間接的加熱相變材料，通過相變材料儲能蓄熱，在需要熱水的時候放熱，達(dá)到即開即熱的效果。該熱水器體積小、無儲熱水箱，不反復(fù)加熱水，避免水質(zhì)不健康。

2、不采用真空管與水直接接觸，內(nèi)嵌U型管作為水體通道。當(dāng)有真空管破裂受損時，集熱管無水溢出，只是單管損壞，其余部件正常工作，對系統(tǒng)運行無影響。提高了系統(tǒng)的可靠性。

3、U型水管外加翅片，增強與相變材料的換熱，提高了換熱效率，縮短了換熱時間，同時使真空管具有一定的承壓性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1—全玻璃真空管；2—金屬翅片；3—相變材料；4—U型水管；5—選擇性吸收涂層；6—保溫堵塞；7—彈簧支架；8—保護(hù)帽；9—消氣劑。

具體實施方式

????下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)說明，如圖1所示，本發(fā)明集熱管主要由全玻璃真空管1、金屬翅片2、相變材料3、U型水管4、選擇性吸收涂層5、保溫堵塞6、彈簧支架7、保護(hù)帽8以及消氣劑9組成，其中相變材料3選用石蠟或類似材料。選擇性吸收涂層5的吸收率大于95%，全玻璃真空管1內(nèi)嵌入U型水管4，?U型水管4兩端設(shè)于管外，與相鄰的真空管連接組成管束，（具體管數(shù)可隨需求側(cè)水量而定），U型水管4在全玻璃真空管1內(nèi)穿有金屬翅片2增強換熱，相變材料3（石蠟）填充在金屬翅片2間。全玻璃真空管1管端有保溫堵塞6，減少傳熱損失。因為真空管并不是百分之百的真空，為防止殘留氣體如水蒸汽汽化影響換熱效果，設(shè)置消氣劑9。該相變儲能型太陽能真空集熱管可根據(jù)換熱量串聯(lián)或并聯(lián)使用。