[發明專利]一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置及方法

在審

• 申請號: 202110515630.2
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113278502A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 郭萌萌;陳耀文;劉艷峰;王登甲;李勇
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置，其特征在于，包括熱管式真空管太陽能集熱器(1)和沼氣罐罐體(2)，所述沼氣罐罐體(2)內部放置有料液(8)，所述熱管式真空管太陽能集熱器(1)豎直設置于沼氣罐罐體(2)外壁向陽側，用于接受太陽輻射，將太陽能轉換為熱能，熱管式真空管太陽能集熱器(1)中包括熱管(5)，通過熱管(5)中的工質將熱能傳遞至罐體(2)內部與料液(8)換熱。

2.根據權利要求1所述的一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置，其特征在于，所述熱管(5)設置有多根，各熱管(5)豎直且平行設置，每根熱管(5)都通過平行四邊形形狀的工質流通管與沼氣罐體(2)內部相連。

3.根據權利要求1所述的一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置，其特征在于，所述熱管(5)包括熱管冷凝段(6)和熱管蒸發段(7)兩部分，熱管蒸發段(7)的工質吸收熱量后汽化成蒸汽，攜帶熱量上升；工質流經沼氣罐罐體(2)內部與料液(8)換熱，流入熱管冷凝段(6)，熱管冷凝段(6)的蒸汽工質放出熱量后冷凝成液體，流回熱管蒸發段(7)，工質依此過程在流道管內不斷重復循環。

4.根據權利要求1所述的一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置，其特征在于，所述沼氣罐罐體(2)是圓柱體結構，外側設置有保溫層。

5.根據權利要求1所述的一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置，其特征在于，所述熱管式真空管太陽集熱器(1)包括內層的金屬吸熱板(4)和外層的玻璃管(3)，所述金屬吸熱板(4)表面沉積有光譜選擇性吸收涂層，玻璃管(3)與金屬吸熱板(4)之間為真空夾層。

6.根據權利要求1所述的一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置，其特征在于，所述玻璃管(3)兩側通過金屬封蓋(9)封接。

7.根據權利要求1所述的一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置，其特征在于，所述太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置中的熱管式真空管太陽集熱器(1)采用兩端開口的形式，即貫通結構。

8.基于權利要求1-7任一項所述的一種太陽能熱管沼氣罐增溫一體化裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

白天設置于沼氣罐罐體(2)向陽側壁面的熱管式真空管太陽集熱器(1)接收太陽輻射，熱管式真空管太陽集熱器(1)吸收部分太陽輻射將太陽能轉化為熱能，熱能通過金屬吸熱板(4)傳至內置熱管(5)，將熱管蒸發段(7)內的工質加熱汽化，汽化工質沿流道管進入沼氣罐罐體(2)內部與料液(8)換熱，蒸汽工質放出熱量后冷凝成液體，在重力作用下流回熱管蒸發段(7)，接受集熱管的熱量后，再次上升汽化，與料液(8)換熱后再次冷凝回流，循環往復工作，熱管式真空管太陽集熱器(1)通過熱管(5)內工質的汽-液相變循環過程，連續不斷的吸收太陽輻射能為系統提供熱能。