一種復(fù)合蓄熱式太陽能集熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能集熱器，特別涉及一種復(fù)合蓄熱式太陽能集熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]相變儲熱技術(shù)是當(dāng)前儲能技術(shù)中非常具有前景的一項(xiàng)技術(shù)，它具有蓄能密度大、充放熱恒溫等許多優(yōu)點(diǎn)，因此可很好地應(yīng)用于太陽能的熱儲存。我國太陽能光熱利用技術(shù)成熟，特別是在真空管式太陽能熱水器方面。但隨著相變儲能技術(shù)和城市高層建筑的發(fā)展，真空管式太陽能熱水器儲熱水箱大、易炸管結(jié)垢、日平均熱效率低和安裝不便等潛在的缺點(diǎn)日益凸顯。
[0003]針對現(xiàn)有真空管式太陽能熱水器的缺點(diǎn)，國內(nèi)外已有企業(yè)和學(xué)者擬嘗試?yán)酶鞣N技術(shù)來加以解決。如一種現(xiàn)有公知技術(shù)(分體式陽臺掛壁太陽能熱水器，平板式或真空管式)將集熱器和水箱分離，集熱器安裝于陽臺上、水箱固定于墻上。這種技術(shù)可使太陽能熱水器應(yīng)用于城市高層建筑上，但缺點(diǎn)含有水箱、占用空間大和散熱量大。另外，中國專利申請201410013782.2披露的“一種相變蓄熱型太陽能集熱器”，該技術(shù)將相變蓄熱材料直接封裝于全玻璃真空集熱管內(nèi)，理論上是結(jié)構(gòu)簡單、蓄熱量大。但實(shí)際上，相變材料具有膨脹性，將其直接封裝在全玻璃真空集熱管內(nèi)會因熱脹冷縮而導(dǎo)致真空管的破裂。還有專利太陽能相變蓄熱集熱管，申請?zhí)枮?00910048473.8，披露直接在全玻璃真空集熱管中內(nèi)置相變蓄能芯，蓄能芯內(nèi)填充相變蓄熱材料，相變蓄熱材料里面埋同心換熱套管。這種技術(shù)的缺點(diǎn)之一是真空集熱管與蓄能芯之間有空隙，空隙之間為空氣，這樣傳熱熱阻較大，換熱效率較低。缺點(diǎn)之二是蓄能芯結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，大大增加了熱水器的重量和成本。缺點(diǎn)三是蓄能芯直接置于真空集熱管中，空曬極易過熱膨脹而導(dǎo)致真空管炸裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供了復(fù)合蓄熱式太陽能集熱器，具有集熱蓄熱一體化、無水箱、防炸管、防過熱和高蓄熱量等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種復(fù)合蓄熱式太陽能集熱器，其特征在于，包括熱水匯集箱、尾箱以及夾持于熱水匯集箱和尾箱之間的若干等間隔排列的太陽能真空集熱管；所述太陽能真空集熱管的封閉端與尾箱連接，其開口端則伸入熱水匯集箱中，使太陽能真空集熱管與熱水匯集箱相通；
[0007]所述熱水匯集箱的頂部開設(shè)有出水口和進(jìn)水口，熱水匯集箱中設(shè)有一端封閉的冷水分流管，所述冷水分流管的開口端自進(jìn)水口伸出熱水匯集箱；
[0008]所述太陽能真空集熱管內(nèi)設(shè)有相變儲熱芯，該相變儲熱芯為柱狀，中心開有沿其軸向呈兩頭貫通的中空部；所述相變儲熱芯的一端位于太陽能真空集熱管內(nèi)，另一端則伸出太陽能真空集熱管與冷水分流管相接，且其中空部與冷水分流管相通。
[0009]其中，所述相變儲熱芯上套有若干支撐環(huán)，使相變儲熱芯固定在太陽能真空集熱管內(nèi)。
[0010]其中，所述支撐環(huán)的外邊沿呈波浪形狀。
[0011]其中，所述冷水分流管上凸伸出若干垂直于冷水分流管的分支管，所述各分支管分別伸入與之相對應(yīng)的各相變儲熱芯的中空部內(nèi)。
[0012]其中，所述各分支管上分別套有密封圈，所述密封圈包括中心開孔的圓形墊片和自開孔處凸伸出的垂直于圓形墊片的套管，所述密封圈套在分支管上，圓形墊片位于冷水分流管和相變儲熱芯之間，套管則包覆在分支管上伸入相變儲熱芯的中空部內(nèi)。
[0013]其中，所述套管的外壁上設(shè)有若干凸環(huán)。
[0014]其中，所述圓形墊片的直徑大于相變儲熱芯的外徑。
[0015]其中，所述太陽能真空集熱管的外壁與熱水匯集箱之間為密封連接。
[0016]其中，所述熱水匯集箱外套有保溫箱。
[0017]其中，所述熱水匯集箱上還開有釋壓孔，用于連接安全釋壓閥。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
[0019]I)利用水和相變材料共同蓄熱，增加了集熱器單位體積的熱容量，有效防止了集熱器的快速升溫過熱。
[0020]2)相變儲熱芯為中空的圓柱管結(jié)構(gòu)，具有換熱面積大、換熱效果好和結(jié)垢易清洗等優(yōu)點(diǎn)。相變儲熱芯與太陽能真空集熱管之間設(shè)置有較大的間隙，間隙之間為水，這樣的設(shè)計可實(shí)現(xiàn)集熱器的復(fù)合蓄熱和即開即熱的功能。
[0021]3)相變儲熱芯浸在水中，結(jié)合安全釋壓閥，相變儲熱芯的溫度不會超過100°C，有效解決了普通太陽能熱水器和相變蓄熱集熱器的過熱炸管和壓力過大導(dǎo)致泄漏等問題。
[0022]4)將適宜相變溫度的相變蓄熱材料添加到本發(fā)明直通式相變儲熱芯中，可實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器的集熱蓄熱一體化和無水箱，在深夜或陰天也能制得熱水，保證了用水的連續(xù)性。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2為本發(fā)明中冷水分流管的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖3為本發(fā)明中密封圈的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0027]如圖1所示，一種復(fù)合蓄熱式太陽能集熱器，包括熱水匯集箱1、尾箱2以及夾持于熱水匯集箱I和尾箱2之間的若干等間隔排列的太陽能真空集熱管3。在尾箱2上開有一排凹口，太陽能真空集熱管3的封閉端嵌入在尾箱2的凹口內(nèi)與尾箱2連接，起到固定支撐太陽能真空集熱管3的尾部和保護(hù)太陽能真空集熱管3的真空嘴的作用。在熱水匯集箱I的一側(cè)壁上則開有一排其通孔，太陽能真空集熱管3的開口端通過通孔伸入熱水匯集箱I中，使太陽能真空集熱管3與熱水匯集箱I相通。為防止漏水，太陽能真空集熱管3的外壁與熱水匯集箱I的通孔之間設(shè)有密封件，使兩者能密封連接。
[0028]熱水匯集箱I的頂部開設(shè)有進(jìn)水口 4和出水口 5，熱水匯集箱I中設(shè)有一端封閉的冷水分流管6，冷水分流管6的開口端自進(jìn)水口 4伸出熱水匯集箱I。
[0029]太陽能真空集熱管3內(nèi)設(shè)有懸空的相變儲熱芯7，該相變儲熱芯7內(nèi)填滿了相變蓄熱材料，具體形狀為柱狀，中心開有沿其軸向呈兩頭貫通的中空部8。相變儲熱芯7的一端位于太陽能真空集熱管3內(nèi)，另一端則伸出太陽能真空集熱管3與冷水分流管6相接，且其中空部8與冷水分流管6相通。相變儲熱芯7上套有若干支撐環(huán)9，支撐環(huán)9的外邊沿呈波浪形狀，使相變儲熱芯7固定在太陽能真空集熱管3內(nèi)，并使相變儲熱芯7和太陽能真空集熱管3之間留有足夠的間隙供熱水流通。
[0030]為保證冷水分流管6與相變儲熱芯7之間的密封性，冷水分流管6上凸伸出若干垂直于冷水分流管6的分支管11，如圖2所示