[發明專利]高溫抗凍高效率自然循環太陽能鍋爐

有效

• 申請號: 201710561892.6
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107192139B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 石同生
• 申請（專利權）人: 包頭市同生太陽能設備有限責任公司
• 主分類號: F24S80/30
• 分類號: F24S80/30;F24S80/00;F24S10/70;F24S10/40;F24S40/60;F24S40/70;F22B1/00
• 代理公司: 包頭興順專利代理事務所(普通合伙) 15108
• 代理人: 郝荔蓁

本發明涉及一種高溫抗凍高效率自然循環太陽能鍋爐，包括太陽能集熱器單元、儲水箱，其特征是：儲水箱是以中心軸為對稱的立式箱體，在儲水箱的側壁上環繞儲水箱的側壁相互間隔的設有熱循環連接管口；太陽能集熱器單元為單管循環集熱器單元，儲水箱的每個熱循環連接管口均能夠獨立連接一個太陽能集熱器單元，所連接的太陽能集熱器單元均為集熱面與水平面平行的水平連接，直接與儲水箱連接的太陽能集熱器單元作為一級集熱器單元。其優點是：無動力自然循環、集熱器的管腔內不結垢、無雜質殘留、熱效率高、抗凍性好、結構緊湊、占地合理，能夠形成大規模的集熱場。

技術領域

本發明涉及一種高溫抗凍高效率自然循環太陽能鍋爐，屬于太陽能鍋爐技術領域。

背景技術

目前，國內太陽能熱利用的產品很多，在現代一般用作發電或者為熱水器提供能源。就太陽能熱水器而言，太陽能鍋爐是太陽能熱水器應用的一個分支。太陽能鍋爐主要由太陽能集熱器、鍋爐體（儲水箱）、循環管路等構成。太陽能鍋爐的換熱循環一般采用強制循環，集熱器與儲水箱之間都接有上下循環水管，利用泵實現循環。集熱器的安裝都是采用集熱面與水平面呈傾斜角度的有角度安裝，這樣的安裝方式使得集熱器安裝非常局限，采光面必須向南，才能使集熱器吸收太陽能達到最大化，從而使得集熱器安裝對場地要求較高、占地面積較大，很難形成大規模的集熱場；而且集熱器安裝采用與水平面呈傾斜角度的安裝，會造成雜質、水垢、水銹等雜物沉積在集熱管底部，或循環管路低處，隨時間的推移，造成管路堵塞，集熱性能下降。特別是在民用熱水應用領域，當熱水條件變差后，需清除雜質、水垢、管路堵塞，維修費用很大，維修過程中極易造成儲水箱、集熱器、集熱管、循環管路的損壞、報廢，及保溫材料的浪費。現有的太陽能鍋爐，循環管路較多、較長，保溫材料使用也較多，成本高。高溫運行時，管路長、熱阻大，熱量傳送中熱損失大；低溫運行時，管路長，熱損失也大。在寒冷地區使用，冬季管路易凍結、凍壞，造成故障或損壞，使系統不能正常運行。

發明內容

本發明的目的是提供一種無動力自然循環、集熱器的管腔內不結垢、無雜質殘留、熱效率高、抗凍性好、結構緊湊、占地合理，能夠形成大規模的集熱場的高溫抗凍高效率自然循環太陽能鍋爐。

本發明的目的是通過以下方式實現的：

本發明包括太陽能集熱器單元、儲水箱，其特征是：儲水箱是以中心軸為對稱的立式箱體，在儲水箱的側壁上環繞儲水箱的側壁相互間隔的設有熱循環連接管口；太陽能集熱器單元為單管循環集熱器單元，包括箱體或支架、主集熱管，太陽能集熱器單元的正投影為扇環形或等腰梯形，主集熱管固定在箱體或支架的對稱中心，主集熱管的中軸線與太陽能集熱器單元的集熱面平行，主集熱管僅在太陽能集熱器單元的窄端開有對接管口，另一端封閉；儲水箱的每個熱循環連接管口均能夠獨立連接一個太陽能集熱器單元，所連接的太陽能集熱器單元均為集熱面與水平面平行的水平連接，直接與儲水箱連接的太陽能集熱器單元作為一級集熱器單元。

在所述儲水箱的底部設有排污管口；

所述儲水箱為圓柱形、臺階圓柱形、圓臺形、正棱柱形、正棱臺形，以及各側面為弧面的正棱柱形或正棱臺形，其中的一種；

所述環繞儲水箱側壁的熱循環連接管口的中軸線位于同一高度，等間隔或不等間隔設置，各熱循環連接管口連接的一級集熱器單元的集熱面能夠形成一個水平的圓環面；

所述熱循環連接管口的中軸線均過儲水箱該高度橫截面的圓心或橫截面外接圓的圓心；

當儲水箱為正棱柱形或正棱臺形時，在儲水箱的每個側面設有一個熱循環連接管口，且熱循環連接管口的中軸線與所在側面的縱向對稱中心線垂直相交；

所述主集熱管的橫截面是圓形、橢圓形、多邊形、四個角采用圓弧倒角的長方形中的一種；

在所述太陽能集熱器單元的主集熱管兩側設有吸熱板，或在主集熱管兩側連接有支集熱管，每支支集熱管均為一端開口另一端封閉的盲管，每支支集熱管的開口端均獨立與主集熱管聯通，且所有支集熱管的中軸線均與水平面平行；