[發明專利]一種高效的熱利用系統

在審

• 申請號: 202110100287.5
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112880235A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 唐玉敏
• 申請（專利權）人: 唐玉敏
• 主分類號: F25B27/00
• 分類號: F25B27/00;F25B39/02;F25B43/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 徐錕

本發明涉及太陽能聚熱板制造領域，現有熱利用系統的聚熱板氣態液態工質分布交錯，氣態工質不能充分利用，低溫下液態工質易堆積，本發明提供了一種高效的熱利用系統，包括通過循環管道依次連通壓縮機、冷凝器、儲液罐、節流構件，及聚熱板；所述聚熱板包括面板本體，面板本體內設有工質流道，分別與工質流道相連的工質進口、工質出口及回油管；通過工質流道縱橫交錯并形成蒸發區，保證工質有足夠的蒸發面積且均勻蒸發，工質進口和工質出口分別位于蒸發區頂部的兩側，回油管位于蒸發區的底部；通過在蒸發區頂部設置一個工質出口，將氣態工質及時導出，同時在蒸發區底部的回油管設置限流縮口，防止液態工質吸出，確保系統回油順暢，提高利用率和能效比。

技術領域

本發明涉及太陽能聚熱板制造領域，具體涉及一種高效的熱利用系統。

背景技術

聚熱板是太陽能異聚態供熱設備的重要組成部分，它的內部布滿油液流道，通過工質流經流道時發生(液氣)相態變化從而吸收環境中的熱量，實現提升能效的目的。現有聚熱板布置結構中，流道通常采用油液(其中的液體為工作介質，簡稱工質；油為潤滑油，用于對壓縮機進行潤滑)下進上出的方式，經長期使用后發現當前聚熱板存在如下缺陷：

油與工質處于相溶狀態，隨著工質溫度的下降，油的溶解度會大幅度降低，工質在聚熱板中會油液分離，分離出來的油無法蒸發，受重力影響后自然下沉。下進上出形式的聚熱板無法帶走底部的積油，長時間堆積、回油不暢將導致系統缺油，進而影響壓縮機壽命，缺少油對機械設備的潤滑以及密封后，系統效率將會大幅度降低。

尤其是在極寒工況環境溫度下，回油不暢被加劇。如在-10攝氏度至-30攝氏度下，環境溫度更接近工質的沸點，環境溫度與工質沸點的差值越小，工質在流道內發生相態變化趨于溫和。工質由液態轉化成氣態時體積會膨脹，膨脹后的氣態工質從流道經上方出口回氣時還能裹挾部分潤滑油。而相態變化趨于溫和會導致氣態工質活動變弱，其回油的能力進一步被削弱，甚至完全喪失回油，長期在極寒的工況下工作后，會使潤滑油不斷積累在(聚熱板底部或邊緣位置的)流道中，最終壓縮機會因缺少潤滑油出現故障，無法工作。

為此出現了專利號為2020202898119的中國專利，其公示了一種能效比高且工作穩定的聚熱板，包括面板本體，所述面板本體內設有工質流道，所述面板本體上還設有分別與工質流道相連的工質進口和工質出口，所述工質進口位于工質流道的頂部，所述工質出口位于流道的底部。

上述技術方案，流道設置路徑從上而下，液態工質在重力的推動下在流道內流動，把重力轉化為液態工質流動動力的一部分，減小了系統阻力，降低壓縮機功耗從而可提升能效。油液分離后，油受重力影響自然沉積到聚熱板最低處，可從稍帶傾角的回油管順暢返回壓縮機，保障壓縮機壽命及效率，提高工作穩定性。

在實際的使用過程中，由于工質出口位于蒸發區下部，而氣態工質質量輕上浮，雖然設置了引導氣態工質流動的平衡管道，但氣態工質流動狀態不夠理想，導致蒸發后氣態工質不能被系統充分利用；所述液態工質需要經過“S形”首尾相接的蒸發區，液態工質蒸發區域大，但是路徑不夠順暢，液態工質受重力影響會加速下沉，在極低溫工況下可能會出現未完全蒸發的情況，此時未蒸發的液態工質會從聚熱板底部回至壓縮機，對壓縮機壽命以及運行穩定性等造成較大隱患。

因此，急需對現有熱利用系統的聚熱板進行改進，提高對蒸發區管路排布的兼容性，研制一種氣態工質能夠被更充分利用，液態工質蒸發路徑簡單，同時回油通暢的高效聚熱板。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有熱利用系統的聚熱板氣態液態工質分布交錯，氣態工質不能充分利用的問題，提供一種功能分布清晰、回油順暢且高效的熱利用系統。