[發(fā)明專利]一種新型太陽(yáng)能蒸汽集熱器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810162664.6
• 申請(qǐng)日: 2018-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108444113A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉振華;邵志雄;趙峰;夏寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北桑夏太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)有限公司;桑夏太陽(yáng)能股份有限公司
• 主分類號(hào): F24S10/40
• 分類號(hào): F24S10/40;F24S10/95;F24S80/00
• 代理公司: 北京商專永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11400
• 代理人: 高之波;胡建鋒

本發(fā)明公開(kāi)了一種新型太陽(yáng)能蒸汽集熱器，其由全真空玻璃集熱管、金屬棒形熱管、導(dǎo)熱鋁箔、汽包、外包有螺旋彈簧的套筒密封結(jié)構(gòu)、內(nèi)部灌注石蠟PCM材料的半圓筒蓄熱器組成。其中，金屬棒形熱管蒸發(fā)端和鋁翅片管一同插入全真空玻璃集熱管，熱管冷凝端包裹在一個(gè)套筒式密封結(jié)構(gòu)中，該套筒外表面經(jīng)納米流體改性處理，同時(shí)外表面包裹有螺旋彈簧，強(qiáng)化相變換熱。本發(fā)明中，真空玻璃集熱管吸收太陽(yáng)能，經(jīng)由熱管迅速將熱量傳遞到汽包并加熱汽包內(nèi)冷水，同時(shí)，熱量通過(guò)對(duì)流、導(dǎo)熱的方式傳遞到汽包內(nèi)的蓄熱器，在多云天氣，蓄熱器可保障蒸汽發(fā)生器不受輻照強(qiáng)度波動(dòng)影響穩(wěn)定運(yùn)行，在夜晚可釋放熱量起到保溫作用利于第二天迅速啟動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域的技術(shù)，集太陽(yáng)能集熱、蒸汽蓄熱、高效沸騰換熱技術(shù)為一體。具體為開(kāi)水器、海水淡化器等裝置提供穩(wěn)定高品質(zhì)的蒸汽。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能是目前最理想、最具商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值、技術(shù)相對(duì)較成熟的新能源技術(shù)，其具有典型的清潔、無(wú)污染且輻射總功率巨大、取之不盡用之不竭的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用是世界各國(guó)政府大力提倡的能源方案，對(duì)人類走出自身的能源、環(huán)境困境具有重要意義。

目前對(duì)于太陽(yáng)能的利用形式有光伏發(fā)電，熱發(fā)電和直接利用太陽(yáng)能熱量。但是太陽(yáng)能的利用存在一些局限性，太陽(yáng)光照只在白天才有，簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能利用方式在夜晚是沒(méi)有能量輸出的。解決太陽(yáng)能的不可持續(xù)輸出的問(wèn)題是一個(gè)重要的課題，蓄熱器的加入可以有效地彌補(bǔ)這一缺陷。

太陽(yáng)能蒸汽集熱器是一種典型的太陽(yáng)能熱利用設(shè)備，目前發(fā)展非常迅速，可以為開(kāi)水器、海水淡化器等家用設(shè)備提供穩(wěn)定高品質(zhì)的蒸汽，也可以為工業(yè)生產(chǎn)提供廉價(jià)的蒸汽，應(yīng)用非常廣泛。改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)，得到質(zhì)量更高，運(yùn)行更容易的產(chǎn)品是技術(shù)人員的努力方向。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能蒸汽集熱器存在集熱效率低、換熱熱阻較高、蓄熱能力差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種新型太陽(yáng)能蒸汽式集熱器，其包括全真空太陽(yáng)能集熱管、金屬棒形熱管、導(dǎo)熱鋁箔、汽包、外表面經(jīng)納米改性處理且外包螺旋彈簧的套筒密封結(jié)構(gòu)和內(nèi)部灌注有石蠟PCM材料的半圓筒蓄熱器。熱管蒸發(fā)段和導(dǎo)熱鋁箔一同插入真空太陽(yáng)能集熱管，熱管冷凝端插入套筒密封結(jié)構(gòu)，套筒密封結(jié)構(gòu)插入汽包內(nèi)部，套筒外表面經(jīng)Cu納米顆粒改性處理且外表面包有螺旋彈簧以加強(qiáng)沸騰換熱，汽包內(nèi)部以套筒密封結(jié)構(gòu)對(duì)稱安裝兩個(gè)半圓筒蓄熱器，蓄熱器內(nèi)灌注有石蠟相變蓄熱材料，汽包上部接絕熱耐壓橡皮管將蒸汽引向用汽單位。

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種太陽(yáng)能蒸汽集熱器，包括太陽(yáng)能真空集熱管、金屬棒形熱管、套筒密封結(jié)構(gòu)、汽包和安裝在汽包內(nèi)部的蓄熱器。棒狀熱管的蒸發(fā)端及導(dǎo)熱鋁箔插入太陽(yáng)能真空集熱管，熱管冷凝端插入套筒內(nèi)部，熱管冷凝端經(jīng)由套筒導(dǎo)熱、對(duì)流換熱加熱汽包內(nèi)部的工質(zhì)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽經(jīng)由絕熱耐壓橡皮管進(jìn)入用汽單位。汽包內(nèi)安裝有兩個(gè)半圓筒蓄熱器，蓄熱器內(nèi)部灌注石蠟相變蓄熱材料。

所述太陽(yáng)能蒸汽集熱器是一種能夠提供水蒸氣的中溫集熱器，可以提供100度到140度的飽和蒸汽，其蒸汽溫度由蒸汽管出口處的調(diào)節(jié)閥控制。太陽(yáng)能真空集熱管吸收太陽(yáng)能通過(guò)導(dǎo)熱方式傳遞給導(dǎo)熱鋁箔，導(dǎo)熱鋁箔通過(guò)導(dǎo)熱及輻射方式將熱量傳遞給熱管蒸發(fā)端，熱管通過(guò)相變換熱快速將熱量從蒸發(fā)端傳遞到冷凝端，熱管冷凝端通過(guò)導(dǎo)熱將熱量傳遞到密封套筒的內(nèi)表面，套筒的外表面通過(guò)沸騰換熱的方式將熱量傳遞到汽包內(nèi)部工質(zhì)并產(chǎn)生蒸汽，蒸汽在壓力作用下通過(guò)絕熱耐壓橡膠管自發(fā)流入到用汽單位；

所述導(dǎo)熱鋁箔為一“凹”型結(jié)構(gòu)，由內(nèi)環(huán)和外環(huán)組成，內(nèi)環(huán)和外環(huán)通過(guò)肋片連接，內(nèi)環(huán)與熱管蒸發(fā)端管壁緊密貼合，熱管蒸發(fā)端直徑較外環(huán)直徑小很多，兩者構(gòu)成一種帶有聚熱作用的集熱器，具有中溫集熱能力；

套筒密封結(jié)構(gòu)包括有套筒，所述套筒外表面套有螺旋彈簧，以強(qiáng)化沸騰換熱。該密封套筒通過(guò)上下螺帽壓緊其底部裙帶進(jìn)行安裝和固定，熱管冷凝端通過(guò)過(guò)盈配合插入密封套筒內(nèi)部。