专利名称：分体式热管太阳能平板集热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能利用领域，具体的，涉及一种分体式热管太阳能平板集热 器，增加了现有太阳能平板集热器的种类，可加热液体(如水、油)、气体(如空气)、固体 (如金属采暖)，扩大了加热物质类别。
背景技术：
太阳能被公认为一种可持续发展的环保能源，随着科技的不断发展，人们利用太 阳能已由被动、半主动逐步发展到积极主动的开发利用。如何有效的利用太阳能以弥补煤、 石油、天然气等有限能源的不足，是当代科学家最关注的课题。迄今人们所采用的太阳能平 板集热器主要有两种类型1、常规平板集热器，这种集热器已商品化生产，主要用在太阳能 热水系统中作为集热部件。如主要由吸热板和上、下集管组成的管板式集热器和由两块压 有凹槽的金属板对焊形成的扁盒式集热器等等。尽管集热器的吸热板结构多样，但基本上 都是采用被加热的水直接在吸热板内流过这种办法。该种方法存在冬季结冻和水对吸热板 腐蚀等问题。因而，这种部件冬季不能使用，而且技术经济性较差。2、热管式太阳能平板集 热器，该种集热器利用重力热管做成吸热板，虽然具有防冻功能，很难形成分体远程连接， 成本太高，热效率低而且制造工艺复杂，难以推广利用。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有常规平板太阳能集热器存在的冬季不 能使用、或是成本高、不易推广等问题进行重大技术改进，提出了一种分体式热管太阳能 平板集热器，高效率，低成本，冬季仍可正常使用。本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是分体式热管太阳能平板集热器，由集热器框体、热管蒸发器、蒸汽上升管、冷凝管、 液体下降管和蓄热仓构成，所述冷凝管贯穿蓄热仓内部，一端管口顺次与蒸汽上升管和热 管蒸发器连接，另一端管口顺次与液体下降管和集热器框体连接。所述热管蒸发器由蒸发器竖管、位于蒸发器竖管上方并与之相通的蒸汽腔以及位 于蒸发器竖管下方并与之相通的集液腔组成。所述热管蒸发器置于集热器框体内。所述热管蒸发器换热面积与吸热面积之比为0. 10-0. 50。所述蓄热仓设有冷水进水管和热水出水管。所述热管蒸发器、蒸汽上升管、冷凝管、液体下降管的顺次连接形成一个工质循环 回路，其工质充装量是热管蒸发器容积的15-50%。本实用新型的工作原理是将常规平板集热器的集热板芯替换为热管蒸发器并设 置集液腔和蒸汽腔，通过可远程布置的蒸汽上升管、液体下降管与蓄热仓中的冷凝器形成 一个封闭的工质循环回路，回路内充装工质，并结为一体，形成一个封闭的自然循环回路。 在白天日照情况下，工质在热管蒸发器内受热蒸发成为饱和蒸汽，汇集到蒸发器竖管上端的蒸汽腔经由远程蒸汽上升管进入蓄热仓中的冷凝器，把汽化显热和潜热释放给被加热物 质后凝结成液体，在重力作用下经由液体下降管返回到蒸发器竖管下部集液腔内并均勻分 布到蒸发器竖管中。这种相变循环反复进行，将物质加热到所需温度。如蓄热仓内盛水并 做相应保温则装置可以为带蓄热水箱的分体式防冻太阳能热水器；如蓄热仓内空气固体 蓄热物质并做相应保温则装置可以变为带蓄热的分体式防冻太阳能空气集热器。本实用新型的有益效果是本实用新型利用一个封闭的工质自然循环回路，在回路中充装低沸点多相复合工 质，通过反复进行的相变循环，将待加热物质加热，结构简单，易于推广应用，冬季仍可正常 使用，可广泛应用于太阳能供热系统中，尤其适用于太阳能建筑一体化的供热系统。
图1是本实用新型分体式热管太阳能平板集热器结构示意图。图中标记相对应的部件名称1_集热器框体；2-蓄热仓；3-蒸汽上升管；4-冷凝 管；5-液体下降管；6-蒸发器竖管；7-蒸汽腔；8-集液腔；9-冷水进水管；10-热水出水管。
具体实施方式
如图1所示，分体式热管太阳能平板集热器，由集热器框体1、热管蒸发器、蒸汽上 升管3、冷凝管4、液体下降管5和蓄热仓2构成，所述冷凝管4贯穿蓄热仓2内部，其较高 的一端管口顺次与蒸汽上升管3和热管蒸发器连接，较低的一端管口顺次与液体下降管5 和集热器框体1连接。所述热管蒸发器、蒸汽上升管3、冷凝管4、液体下降管5顺次连接形成一个工质循 环回路。所述热管蒸发器由蒸发器竖管6位于蒸发器竖管6上方并与之相通的蒸汽腔7以 及位于蒸发器竖管6下方并与之相通的集液腔8组成。同时蒸汽腔7与蒸汽上升管3连通， 集液腔8与液体下降管5连通。所述热管蒸发器置于集热器框体1内。所述热管蒸发器换热面积与吸热面积之比为0. 10-0. 50。所述蓄热仓2设有冷水进水管9和热水出水管10。所述工质循环回路中的工质充装量是热管蒸发器容积的15-50%。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限 制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落 入本实用新型的保护范围之内。
权利要求分体式热管太阳能平板集热器，其特征在于，由集热器框体(1)、热管蒸发器、蒸汽上升管(3)、冷凝管(4)、液体下降管(5)和蓄热仓(2)构成，所述冷凝管(4)贯穿蓄热仓(2)内部，一端管口顺次与蒸汽上升管(3)和热管蒸发器连接，另一端管口顺次与液体下降管(5)和集热器框体(1)连接。
2.根据权利要求1所述的分体式热管太阳能平板集热器，其特征在于，所述热管蒸发 器由蒸发器竖管(6)、位于蒸发器竖管(6)上方并与之相通的蒸汽腔(7)以及位于蒸发器竖 管(6)下方并与之相通的集液腔(8)组成。
3.根据权利要求2所述的分体式热管太阳能平板集热器，其特征在于，所述热管蒸发 器置于集热器框体(1)内。
4.根据权利要求2所述的分体式热管太阳能平板集热器，其特征在于，所述热管蒸发 器换热面积与吸热面积之比为0. 10-0. 50。
5.根据权利要求1所述的分体式热管太阳能平板集热器，其特征在于，所述蓄热仓(2) 设有冷水进水管(9)和热水出水管(10)。
6.根据权利要求1 3中任意一条所述的分体式热管太阳能平板集热器，其特征在于， 所述热管蒸发器、蒸汽上升管(3)、冷凝管(4)、液体下降管(5)的顺次连接形成一个工质循 环回路，其工质充装量是热管蒸发器容积的15-50%。
专利摘要本实用新型公开了一种分体式热管太阳能平板集热器，由集热器框体(1)、热管蒸发器、蒸汽上升管(3)、冷凝管(4)、液体下降管(5)和蓄热仓(2)构成，所述冷凝管(4)贯穿蓄热仓(2)内部，其较高的一端管口顺次与蒸汽上升管(3)和热管蒸发器连接，较低的一端管口顺次与液体下降管(5)和集热器框体(1)连接。本实用新型结构简单，易于推广应用，冬季仍可正常使用，可广泛应用于太阳能供热系统中，尤其适用于太阳能建筑一体化的供热系统。
文档编号F24J2/32GK201697361SQ20092029929
公开日2011年1月5日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者宋剑 申请人:四川盛阳太阳能应用技术有限公司