[發(fā)明專利]儲(chǔ)熱型真空管太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010110057.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111238056A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭雪楓;鄭光明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京結(jié)力能源科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24S10/30
• 分類(lèi)號(hào): F24S10/30;F24S10/40;F24S10/70;F24S60/30;F24S70/20;F24S80/00;F24S80/65
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

儲(chǔ)熱型真空管太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)屬于太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)由真空管太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱水箱和支架組成。真空管太陽(yáng)能集熱器包括太陽(yáng)能真空集熱管和中間平板導(dǎo)熱板。本系統(tǒng)將中間平板導(dǎo)熱板放置在含有吸熱鍍膜的太陽(yáng)能真空集熱管中，太陽(yáng)能通過(guò)吸熱材料轉(zhuǎn)化成熱量后，中間平板導(dǎo)熱板的下端吸收熱量并向上傳導(dǎo)，中間平板導(dǎo)熱板上端與儲(chǔ)熱水箱連接，將熱量換熱儲(chǔ)存至儲(chǔ)熱水箱。相比傳統(tǒng)的真空管太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，本儲(chǔ)熱式太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)能承壓并達(dá)到集熱儲(chǔ)熱一體化，集熱傳熱效率和換熱儲(chǔ)熱效率顯著提高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，具有推廣應(yīng)用的價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型的儲(chǔ)熱型真空管太陽(yáng)能集熱器及其制備工藝。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能是一種清潔可再生能源。為了避免能流密度低、受晝夜、季節(jié)、陰晴云雨等因素制約，而將太陽(yáng)能以熱量的形式直接儲(chǔ)存的技術(shù)，稱為太陽(yáng)能儲(chǔ)熱技術(shù)。目前的太陽(yáng)能集熱器主要有平板式和真空管式兩種。真空管式集熱器中的外罩是玻璃管，吸熱體放置在罩玻璃管內(nèi)，吸熱體與罩玻璃管之間抽真空。吸熱體的表面通過(guò)工藝方法沉積有光譜選擇性吸收涂層。由于吸收體與罩玻璃管之間的夾層保持較高的真空度，可以有效地抑制真空管內(nèi)空氣的傳導(dǎo)和對(duì)流熱損失。然而，真空管式太陽(yáng)能集熱器也有明顯的缺點(diǎn)，玻璃真空管內(nèi)特別容易結(jié)垢且不易排出，玻璃真空管在內(nèi)外溫差較大時(shí)容易破裂。此外，真空玻璃管內(nèi)的熱水無(wú)法有效利用，也造成了太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)總效率降低。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的真空玻璃管太陽(yáng)能集熱器的上述諸多缺陷和不足，提供一種全新的儲(chǔ)熱型真空管太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)無(wú)需配置笨重的熱水儲(chǔ)水箱，憑借中間平板導(dǎo)熱板優(yōu)良的熱傳遞特性，快速傳遞熱量，通過(guò)換熱將涼水即時(shí)轉(zhuǎn)化為熱水儲(chǔ)存。可隨時(shí)通過(guò)循環(huán)使用所儲(chǔ)熱水，工程上可以大面積串聯(lián)或并聯(lián)使用。

1.儲(chǔ)熱型真空管太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括真空管太陽(yáng)能集熱器、儲(chǔ)熱水箱以及支架；

所述真空管太陽(yáng)能集熱器包含太陽(yáng)能真空集熱管和中間平板導(dǎo)熱板；

所述太陽(yáng)能真空集熱管包含外層玻璃管和內(nèi)層玻璃管，兩層玻璃管管口熔封連接，管間抽成真空；所述內(nèi)層玻璃管外表面鍍有金屬吸熱膜；金屬吸熱膜經(jīng)過(guò)多靶材磁控濺射鍍膜而成，靶材為銅、鋁、鈦、鉻或者不銹鋼，該鍍膜厚度為100～1000納米；

所述中間平板導(dǎo)熱板為銅板、鋁板、石墨烯板，或者平板熱管，板厚度為2～5mm，中間平板導(dǎo)熱板下端插入太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)，所述儲(chǔ)熱水箱與中間平板導(dǎo)熱板上端直接連接，儲(chǔ)熱水箱有進(jìn)水口和出水口；

利用真空管太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化成熱量，通過(guò)在太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)置的中間平板導(dǎo)熱板將太陽(yáng)能熱量向上傳導(dǎo)，與儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行換熱，熱量被儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱水箱內(nèi)介質(zhì)中。

2.進(jìn)一步，儲(chǔ)熱水箱為圓筒狀，直徑為100～500mm。

3.進(jìn)一步，儲(chǔ)熱水箱由內(nèi)膽和保溫層組成，內(nèi)膽材質(zhì)為不銹鋼、銅、搪瓷或鋁合金；保溫層為發(fā)泡聚氨酯、橡塑保溫材料或巖棉保溫材料。

4.進(jìn)一步，中間平板導(dǎo)熱板與儲(chǔ)熱水箱內(nèi)膽外壁緊密貼合，貼合長(zhǎng)度超過(guò)儲(chǔ)熱水箱內(nèi)膽截面周長(zhǎng)的三分之一。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：

1、利用真空管太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)能并轉(zhuǎn)化成熱量，通過(guò)在太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)設(shè)置的中間平板導(dǎo)熱板將太陽(yáng)能熱量向上傳導(dǎo)，與儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行換熱，熱量被儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱水箱內(nèi)介質(zhì)中。

2、可以大幅度提高太陽(yáng)能的吸收效率并提高熱量傳導(dǎo)效率，并同時(shí)做到換熱和儲(chǔ)熱，減少熱量損失，從而在相同的采光面積內(nèi)可以制備更多熱水，獲取更高溫度熱水。

3、集熱儲(chǔ)熱一體化，集熱時(shí)不需要介質(zhì)循環(huán)，且不需要儲(chǔ)熱水箱，系統(tǒng)簡(jiǎn)單方便，打開(kāi)出水口后，熱水可立即放出。

附圖說(shuō)明