[實用新型]一種梯級相變儲能中高溫直通集熱管

有效

• 申請號: 201821305330.1
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN208794753U
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 閆素英;張慧穎;付加庭;馬瑞;王峰;田瑞
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S60/10;F24S70/12
• 代理公司: 北京冠榆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 朱亞琦;趙慧

本實用新型公開一種梯級相變儲能中高溫直通集熱管，包括玻璃外管、金屬吸熱內管、儲能芯、異徑彈簧支架和法蘭環，所述金屬吸熱內管位于所述玻璃外管和所述儲能芯的之間，且所述儲能芯位于所述金屬吸熱內管的內部；所述儲能芯的兩端搭接在所述異徑彈簧支架上，所述異徑彈簧支架與所述法蘭環之間為焊接；所述玻璃外管的兩端與所述法蘭環的接口連接，所述金屬吸熱內管的兩端穿過所述法蘭環并伸出到所述法蘭環的外側，所述金屬吸熱內管與所述法蘭環之間固定連接。本實用新型的集熱管實現集熱與儲熱一體化，大大提高能量的利用率，方便易用，結構簡單，經濟環保，使用壽命長，利于廣泛推廣應用。

技術領域

本實用新型涉及太陽能光熱利用技術領域。具體地說是一種梯級相變儲能中高溫直通集熱管。

背景技術

化石能源的日益貧乏以及過度開發帶來的污染，使得國內外對可再生能源的需求量日益增加，可再生能源，特別是太陽能具有開發潛力大，可再生、可持續利用，在促進經濟發展、改善能源結構，減少環境污染、滿足能源需求等方面具有重要的作用，已引起國內外的廣泛關注。

太陽能熱利用逐步從太陽能熱水器拓展到太陽能采暖、太陽能干燥、太陽能熱發電等工農業利用領域，已得到推廣和應用。然而，由于太陽能受季節和晝夜變化、天氣變化的影響，使得大量太陽能集熱工程采集的熱量不穩定，且后期蓄熱成本較高，使得大部分太陽能集熱工程利用效率低下，甚至因為冬季把集熱管凍壞而處于癱瘓狀態。

中國專利文獻CN203719155U公開了一種相變儲能型太陽能真空集熱管，其采用全玻璃真空管儲存相變材料，由于外管和儲存相變材料的內管是一體化的異型玻璃結構，其制造成本很高，不適宜規模化推廣應用；另外，由于實際應用中每個集熱管不同于實驗室進行理論研究的微型集熱管，而是能夠儲存較多相變材料的集熱管才有實際應用價值，而中國專利文獻CN203719155U中的一體化的異型玻璃結構決定了不可能儲存很多相變材料，否則制造成本將非常高；此外，由于其采用了在玻璃外管內部安裝彈簧支架的方式以對儲存相變材料的內管進行支撐，在實際施工中彈簧支架容易損壞玻璃外管及玻璃內管；并且由于玻璃的導熱性比金屬差，因而即使在玻璃內管上面涂抹吸熱材料，亦不能達到利用金屬作為儲存相變材料的傳熱效果。

中國專利文獻CN104848569A公開了一種金屬吸熱體儲能式真空管及具有該真空管的集熱器，其采用玻璃外管和金屬儲能管的組合，但由于金屬儲能管的一端與玻璃外管的一端通過金屬封接蓋、波紋管和過渡環裝配在一起，金屬儲能管的重量通過金屬封接蓋傳遞到玻璃外管的管壁邊緣，這就要求大幅提高玻璃外管的管壁的強度，或者大幅降低金屬儲能管及其儲存的相變材料的重量以適應玻璃外管的強度，因而這種集熱器作為實驗室理論研究使用，而在實際應用中不可能得到規模化推廣。

中國專利文獻CN101893339A公開了一種分離式真空管-套管組合高溫儲熱器，與中國專利文獻CN203719155U和中國專利文獻CN104848569A相似：儲存相變材料的內管的一端與外管的一端固定連接以便給儲存相變材料的內管以支撐，在儲存相變材料的內管徑向或者軸向膨脹時則無法進行緩沖；并且在另一端使用彈簧支持卡對內管進行支撐，這決定了內管中也不可能儲存很多相變材料，并且存在施工中彈簧支持卡損壞玻璃內管/外管的情況，因此在中國專利文獻CN101893339A中采用了多個“分離式真空管-套管”組合而成儲熱器以克服單個“分離式真空管-套管”儲存相變材料少的缺陷。

實用新型內容

為此，本實用新型所要解決的技術問題在于一種梯級相變儲能中高溫直通集熱管。

為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案：