[發(fā)明專利]一種具有蓄熱功能的太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410339669.3
• 申請(qǐng)日: 2014-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN104075464A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇琳;趙煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州金培科技有限公司
• 主分類號(hào): F24J2/34
• 分類號(hào): F24J2/34;F24J2/48;C04B35/14;F24J2/46;F24J2/40
• 代理公司: 濟(jì)南智圓行方專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37231
• 代理人: 王希剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽(yáng)能領(lǐng)域，尤其涉及一種具有蓄熱器的太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。然而煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源儲(chǔ)備量不斷減少、日益緊缺，造成價(jià)格的不斷上漲，同時(shí)常規(guī)化石燃料造成的環(huán)境污染問(wèn)題也愈加嚴(yán)重，這些都大大限制著社會(huì)的發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高。能源問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)代世界的最突出的問(wèn)題之一。因而尋求新的能源，特別是無(wú)污染的清潔能源已成為現(xiàn)在人們研究的熱點(diǎn)。

太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，而且資源量巨大，地球表面每年收的太陽(yáng)輻射能總量為1×10?¹⁸?kW·h，為世界年耗總能量的一萬(wàn)多倍。世界各國(guó)都已經(jīng)把太陽(yáng)能的利用作為新能源開發(fā)的重要一項(xiàng)，我國(guó)政府在《政府工作報(bào)告》也早已明確提出要積極發(fā)展新能源，其中太陽(yáng)能的利用尤其占據(jù)著突出地位。然而由于太陽(yáng)輻射到達(dá)地球上的能量密度小（每平方米約一千瓦），而且又是不連續(xù)的，這給大規(guī)模的開發(fā)利用帶來(lái)一定困難。因此，為了廣泛利?用太陽(yáng)能，不僅要解決技術(shù)上的問(wèn)題，而且在經(jīng)濟(jì)上必須能同常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。

太陽(yáng)能集熱器吸收的太陽(yáng)能現(xiàn)在有些情況下可能產(chǎn)生過(guò)剩，此時(shí)此部分太陽(yáng)能可能會(huì)損失掉，因此需要一種對(duì)過(guò)剩的熱量進(jìn)行充分利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種自動(dòng)蓄熱功能的太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)，從而有效的利用過(guò)剩的太陽(yáng)能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)，包括集熱器、蓄熱器、出水管和回水管，所述集熱器和蓄熱器通過(guò)管路連接，所述蓄熱器包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置了蓄熱材料，太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的水管設(shè)置在蓄熱材料中，所述水管是蛇形管結(jié)構(gòu)，水管內(nèi)的水與蓄熱材料進(jìn)行換熱，將吸收的太陽(yáng)能傳遞給蓄熱材料，然后通過(guò)回水管返回集熱器進(jìn)行加熱。

所述蓄熱材料是陶瓷材料，所述陶瓷材料的質(zhì)量成分如下：SiO₂30-32%，5.1-5.3%Li₂O、6.5-7.8%TiO₂，3.3-3.5%MgO，1.0-1.3%La₂O₃,2.45-2.55%BaO,其余的是Al₂O₃。

優(yōu)選的，SiO₂31%，5.22%Li₂O、6.85%TiO₂，3.4%MgO，1.1%La₂O₃,2.5%BaO,其余的是Al₂O₃。

所述系統(tǒng)還包括散熱器，散熱器包括上集管和下集管以及位于上下集管的翅片管，所述的翅片管為柱形翅片管，所述翅片管包括位于中心位置的長(zhǎng)方體以及位于長(zhǎng)方體外圍的翅片組，所述長(zhǎng)方體的橫截面是正方形，從橫截面上看，所述翅片組包括從四個(gè)正方形的對(duì)角向外延伸的主翅片和從主翅片向外延伸的第一副翅片，所述翅片組還包括從正方形的四邊向外延伸的第二副翅片，所述同一主翅片的向同一方向延伸的第一副翅片互相平行，并且與向同一方向延伸的第二副翅片互相平行,所述主翅片和副翅片延伸的端部形成等邊八邊形。

所述散熱器所在的管路與蓄熱器所在的管路為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

所述的第一副翅片與主翅片之間的夾角為45°，所述的相鄰的副翅片的距離為L(zhǎng)1，所述正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)0，所述主翅片的高度為L(zhǎng)2，上述三者的關(guān)系滿足如下公式：

L1/L0=a*ln(L2/L0)+b，其中l(wèi)n是對(duì)數(shù)函數(shù)，0.22<a<0.24,0.20<b<0.23，

40mm<=L0<=60mm,10mm<=L1<=25mm,55mm<=L2<=80mm;

0.2<L1/L0<0.42,1.2<L2/L0<2.0;0.03<L1/H<=0.15，

翅片管的高度為H，100mm<H<300mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

1）可以充分利用太陽(yáng)能，避免太陽(yáng)能熱量的損失，將多余的太陽(yáng)能儲(chǔ)存起來(lái)，以便后續(xù)使用。

2)?提供了一種新的蓄熱材料，滿足蓄熱的需求；

3）本發(fā)明通過(guò)多次試驗(yàn)，得到一個(gè)最優(yōu)的翅片管優(yōu)化結(jié)果，并且通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，從而證明了結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4）通過(guò)中央控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的自動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的有效利用。