一種翅片間距變化的蓄熱水箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能蓄熱水箱，包括集熱器、蓄熱水箱和散熱管，散熱管設(shè)置在蓄熱水箱中，所述集熱器加熱的熱水經(jīng)過散熱管，通過散熱管將熱量傳遞給蓄熱水箱；所述散熱管是板翅式散熱管，所述板翅式散熱管包括扁管和設(shè)置在扁管中的翅片，所述翅片包括傾斜于管壁的傾斜部分，在傾斜部分上通過沖壓方式加工突尖，所述突尖為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，沿著流體的流動(dòng)方向，同一傾斜部分設(shè)置多排突尖，每排突尖之間的距離為S2，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的S2越來越大本發(fā)明通過突尖之間的距離的逐漸變大，可以實(shí)現(xiàn)更高的換熱效率，降低流動(dòng)阻力，進(jìn)一步節(jié)約能源。
【專利說明】
一種翅片間距變化的蓄熱水箱
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄熱的太陽(yáng)能系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量越來越大。然而煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源儲(chǔ)備量不斷減少、日益緊缺，造成價(jià)格的不斷上漲，同時(shí)常規(guī)化石燃料造成的環(huán)境污染問題也愈加嚴(yán)重，這些都大大限制著社會(huì)的發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高。能源問題已經(jīng)成為當(dāng)代世界的最突出的問題之一。因而尋求新的能源，特別是無(wú)污染的清潔能源已成為現(xiàn)在人們研究的熱點(diǎn)。
[0003]太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，而且資源量巨大，地球表面每年收的太陽(yáng)輻射能總量為I X 10 18 kW-h，為世界年耗總能量的一萬(wàn)多倍。世界各國(guó)都已經(jīng)把太陽(yáng)能的利用作為新能源開發(fā)的重要一項(xiàng)，我國(guó)政府在《政府工作報(bào)告》也早已明確提出要積極發(fā)展新能源，其中太陽(yáng)能的利用尤其占據(jù)著突出地位。然而由于太陽(yáng)輻射到達(dá)地球上的能量密度小(每平方米約一千瓦)，而且又是不連續(xù)的，這給大規(guī)模的開發(fā)利用帶來一定困難。因此，為了廣泛利用太陽(yáng)能，不僅要解決技術(shù)上的問題，而且在經(jīng)濟(jì)上必須能同常規(guī)能源相克爭(zhēng)。
[0004]—般情況下，集熱器加熱的水需要通過熱交換的方式傳遞給其他流體，或者進(jìn)行存儲(chǔ)。但是太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的水循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，循環(huán)水循環(huán)加熱，但是在循環(huán)水循環(huán)過程中會(huì)產(chǎn)生一些不凝氣體，此外，有時(shí)候太陽(yáng)光線強(qiáng)烈的情況下，集熱器中的水會(huì)形成汽水熱水，因此在加熱的水進(jìn)行換熱的情況下，因?yàn)榇嬖诓荒龤怏w或者因?yàn)樾纬善疅崴?，從而?dǎo)致?lián)Q熱系數(shù)的降低，使得太陽(yáng)能無(wú)法充分利用。
[0005]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種新的太陽(yáng)能蓄熱系統(tǒng)，從而解決太陽(yáng)能熱水與其流體進(jìn)行換熱的情況下的換熱系數(shù)低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種新的太陽(yáng)能系統(tǒng)，從而解決前面出現(xiàn)的技術(shù)問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種太陽(yáng)能系統(tǒng)，包括集熱器、蓄熱水箱和散熱管，散熱管設(shè)置在蓄熱水箱中，所述集熱器加熱的熱水經(jīng)過散熱管，通過散熱管將熱量傳遞給蓄熱水箱；其特征在于，所述散熱管為串聯(lián)的多個(gè)散熱管。
[0008]作為優(yōu)選，所述散熱管是板翅式散熱管，所述板翅式散熱管包括扁管和設(shè)置在扁管中的翅片，所述扁管包括互相平行的管壁，所述翅片設(shè)置在管壁之間，所述翅片包括傾斜于管壁的傾斜部分，在傾斜部分上通過沖壓方式加工突尖，從而使傾斜部分兩側(cè)的流體通過傾斜部分上沖壓方式形成的孔連通;所述突尖從傾斜部分沿著熱水流動(dòng)方向向外延伸。
[0009]作為優(yōu)選，所述突尖為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，不同的板翅散熱管內(nèi)的突尖的平均長(zhǎng)度L不同，L為等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊中點(diǎn)的距離。
[0010]作為優(yōu)選，沿著熱水的流動(dòng)方向，L不斷的增加。
[0011]作為優(yōu)選，沿著熱水的流動(dòng)方向丄增加的幅度越來越大。
[0012]作為優(yōu)選，所述翅片包括水平部分，所述水平部分與管壁平行并且與管壁貼在一起，所述傾斜部分與水平部分連接;所述突尖為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，相鄰的管壁的距離為H，等腰三角形底邊的長(zhǎng)度為h，相鄰的傾斜部分的距離為W，等腰三角形的頂角為b，所述突尖的延伸方向與熱水的流動(dòng)方向的夾角為a，傾斜部分與管壁之間的銳角的夾角為C，滿足如下公式:
c6*h/H=cl*Ln(L*sin(a)/(w*sin(c))+c2,sin(b/2)=c3+c4*sin(a)_c5*(sin(a))2，
其中Ln是對(duì)數(shù)函數(shù)，cl、c2、c3、c4、c5是系數(shù)，
0.24<cl<0.25, 0.68<c2<0.70,0.87<c3<0.88, 0.68< c4〈0.70，1.14 <c5<1.15,7.0<c6<7.5；
19°〈a〈71°，55°〈b〈165°，90°〈c〈70°；
10mm<w<I5mm， 6mm<H<I4mm；
0.19〈L*sin(a)/w〈0.41, 0.29〈7*h/H〈0.47；
H是以相鄰管壁相對(duì)的面之間的距離，W是以相鄰的傾斜部分相對(duì)的面在沿著管壁方向上的距離，L為等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊中點(diǎn)的距離。
[0013]作為優(yōu)選，Cl=0.245，c2=0.694， c3=0.873，c4=0.691,c5=l.1454，c6=7.11。
[0014]作為優(yōu)選，所述突尖的延伸方向與熱水的流動(dòng)方向的夾角為a，同一個(gè)傾斜部分設(shè)置多個(gè)突尖，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的夾角a越來越大。
[0015]作為優(yōu)選，同一個(gè)傾斜部分設(shè)置多個(gè)突尖，多個(gè)突尖交錯(cuò)從傾斜部分兩側(cè)向外延伸。
[0016]作為優(yōu)選，所述突尖延伸的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，同一個(gè)傾斜部分設(shè)置多個(gè)突尖，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的長(zhǎng)度L越來越小。
[0017]作為優(yōu)選，所述突尖為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，作為優(yōu)選，底邊與傾斜部分的傾斜角度相同，所述等腰三角形的頂角為b，同一個(gè)傾斜部分設(shè)置多個(gè)突尖，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的頂角b越來越大。
[0018]作為優(yōu)選，所述突尖為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，作為優(yōu)選，底邊與傾斜部分的傾斜角度相同，所述等腰三角形的底邊為SI，同一個(gè)傾斜部分設(shè)置多個(gè)突尖，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的Si越來越小。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的板式換熱器及其換熱管壁具有如下的優(yōu)點(diǎn):
I)本發(fā)明的所述的散熱管為并聯(lián)的多個(gè)，通過設(shè)置多個(gè)并聯(lián)的散熱管，可以增加換熱面積，增強(qiáng)太陽(yáng)能系統(tǒng)的蓄熱能力。
[0020]2)本發(fā)明將沖壓的突尖的板翅散熱片應(yīng)用到太陽(yáng)能蓄熱系統(tǒng)，解決了含有不凝氣體的換熱效率低的問題，大大的節(jié)約了能源，克服了太陽(yáng)能換熱系統(tǒng)效率低的問題，明顯的提高了換熱效率。
[0021]3)—方面可以破壞層流底層，另一方面與“打孔”翅片相比，未因打孔損失換熱面積，而且“尖”和“孔”可以分別在不同高度上擾動(dòng)流體，強(qiáng)化不同的熱阻環(huán)節(jié)； 4)沖壓“突尖”形成的小孔，借助“突尖”下游壓力場(chǎng)的影響，可實(shí)現(xiàn)翅片兩側(cè)介質(zhì)的壓力及質(zhì)量交換，對(duì)粘性底層和液膜的穩(wěn)定性造成破壞，強(qiáng)化換熱；
5)針對(duì)含有不凝氣體的熱水，能夠借助“突尖”實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大氣液界面以及氣相邊界層與冷卻壁面的接觸面積并增強(qiáng)擾動(dòng)；
6)通過大量的實(shí)驗(yàn)，確定了最佳的板翅式散熱管的結(jié)構(gòu)尺寸；
7)通過設(shè)計(jì)相鄰的管壁的距離為H，等腰三角形底邊的長(zhǎng)度為h，相鄰的傾斜部分的距離為w，等腰三角形的頂角為b，所述突尖的延伸方向與熱水的流動(dòng)方向的夾角為a等參數(shù)沿著流體流動(dòng)方向的變化，提高了換熱效率或者降低流體壓力。
[0022]
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明太陽(yáng)能蓄熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明太陽(yáng)能蓄熱系統(tǒng)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明太陽(yáng)能蓄熱系統(tǒng)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明一個(gè)板翅式散熱管橫切面的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明設(shè)置突尖結(jié)構(gòu)傾斜部分平面的示意圖；
圖6是本發(fā)明設(shè)置突尖結(jié)構(gòu)傾斜部分平面的另一個(gè)示意圖；
圖7是本發(fā)明的三角形突尖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明三角形突尖流道中的切面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9本發(fā)明突尖向傾斜部分兩側(cè)延伸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是本發(fā)明一個(gè)板翅式散熱管橫切面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記如下:
I板翅散熱片，2流體通道，3管壁，4傾斜部分，5水平部分，6突尖，7翅片，8集熱器，9循環(huán)栗，10蓄熱水箱，11密封部件。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0026]本文中，如果沒有特殊說明，涉及公式的，表示除法，“X”、表示乘法。
[0027]如圖1所示，一種太陽(yáng)能蓄熱系統(tǒng)，包括集熱器8、蓄熱水箱10和散熱管I，散熱管I設(shè)置在蓄熱水箱10中，所述集熱器8加熱的熱水經(jīng)過散熱管I，通過散熱管I將熱量傳遞給蓄熱水箱10內(nèi)的水，換熱后的熱水循環(huán)回到集熱器8中進(jìn)行加熱。優(yōu)選通過循環(huán)栗9循環(huán)到集熱器8中。
[0028]圖2展示了圖1的改進(jìn)的實(shí)施例。如圖2所示，所述的散熱管為并聯(lián)的多個(gè)。通過設(shè)置多個(gè)并聯(lián)的散熱管，可以增加換熱面積。
[0029]圖3展示了圖1的改進(jìn)的實(shí)施例。如圖3所示，所述的散熱管為串聯(lián)的多個(gè)。通過設(shè)置多個(gè)串聯(lián)的散熱管，可以增加換熱面積。
[0030]如圖4所示，所述散熱管是板翅式散熱管，所述散熱管包括扁平管和設(shè)置在扁平管中的翅片7，所述扁平管包括互相平行的管壁3，所述相鄰的管壁3之間形成流體通道2，所述相鄰的管壁3之間設(shè)置翅片7。所述翅片7包括與管壁3傾斜的傾斜部分4，所述傾斜部分互相平行。在傾斜部分4上通過沖壓方式加工突尖6，從而使傾斜部分4兩側(cè)的流體通過傾斜部分4上通過沖壓方式形成的孔連通;所述突尖6從傾斜部分4向外延伸。
[0031]所述扁平管可以是一體化制造的，如圖10所示，也可以是通過上下管壁和設(shè)置在上下管壁之間的密封部件分體組成，所述密封部件11設(shè)置在圖4的左右兩側(cè)。
[0032]因?yàn)閮A斜部分4互相平行，因此相鄰的傾斜部分4與上下管壁之間構(gòu)成了平行四邊形通道。
[0033]通過設(shè)置突尖6，具有如下的優(yōu)點(diǎn):
1)一方面可以破壞層流底層，沒有損失換熱面積，而且“尖”和“孔”可以分別在不同高度上擾動(dòng)流體，強(qiáng)化換熱；
2)沖壓突尖形成的小孔，借助突尖下游壓力場(chǎng)的影響，可實(shí)現(xiàn)翅片兩側(cè)介質(zhì)的壓力及質(zhì)量交換，對(duì)粘性底層和液膜的穩(wěn)定性造成破壞，強(qiáng)化換熱。
[0034]3)針對(duì)含有不凝氣體的熱水或者兩相熱水，能夠借助“突尖”實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大氣液界面以及氣相邊界層與冷卻壁面的接觸面積并增強(qiáng)擾動(dòng)。
[0035]在板翅式散熱管內(nèi)采取上述措施，能夠極大的提高了熱水的換熱效率。與正常的熱水換熱相比，能夠提高15 — 25%的換熱效率。
[0036]作為優(yōu)選，所述的突尖6與熱水的流動(dòng)方向所形成的夾角為銳角。
[0037]作為優(yōu)選，如圖4所示，所述的翅片7為傾斜型翅片，所述翅片7包括水平部分5和傾斜部分4，所述水平部分5與管壁3平行并且與管壁3貼在一起，所述傾斜部分4與水平部分5連接。
[0038]圖5中熱水的流動(dòng)方向是從左往右。但此處的左右只是說明熱水沿著突尖的流動(dòng)方向，并不表示實(shí)際一定左右流動(dòng)。
[0039 ]如圖8所示，所述突尖6的延伸方向與熱水的流動(dòng)方向的夾角為a，如圖5所示，沿著熱水的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)突尖6，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的夾角a越來越大。
[0040]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過夾角a的逐漸變大，與夾角a完全相同相比，可以實(shí)現(xiàn)更高的換熱效率，能夠大約提高10%左右的換熱效率。
[0041]作為優(yōu)選，所述突尖6延伸的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，沿著熱水的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)突尖6，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的長(zhǎng)度L越來越大。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過長(zhǎng)度L的逐漸變大，與長(zhǎng)度L完全相同相比，可以實(shí)現(xiàn)更高的換熱效率，能夠大約提高9%左右的換熱效率。
[0042]作為優(yōu)選，沿著熱水的流動(dòng)方向，長(zhǎng)度L變大的幅度越來越小。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)度L的變大的幅度越來越小，可以保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠大約降低5%左右的流動(dòng)阻力。
[0043]作為優(yōu)選，所述突尖6為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分4上，作為優(yōu)選，底邊與傾斜部分的傾斜角度相同，所述等腰三角形的頂角為b，沿著熱水的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)突尖6，沿著熱水的流動(dòng)方向，在底邊長(zhǎng)度保持不變的情況下，所述的突尖頂角b越來越小。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過突尖頂角b的逐漸變小，與頂角b完全相同相比，可以實(shí)現(xiàn)更高的換熱效率，能夠大約提高8%左右的換熱效率。
[0044]作為優(yōu)選，沿著熱水的流動(dòng)方向，頂角b變小的幅度越來越小。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，頂角b變小的幅度越來越小，可以保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠大約降低4%左右的流動(dòng)阻力。
[0045]作為優(yōu)選，所述突尖6為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，作為優(yōu)選，底邊與傾斜部分的傾斜角度相同，所述等腰三角形的底邊長(zhǎng)度為h，沿著熱水的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)突尖6，沿著熱水的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)突尖，在頂角保持不變的情況下，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的h越來越大。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過h的逐漸變大，與h完全相同相比，可以實(shí)現(xiàn)更尚的換熱效率，能夠大約提尚7%左右的換熱效率。
[0046]作為優(yōu)選，沿著熱水的流動(dòng)方向，h變大的幅度越來越小。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，h變大的幅度越來越小，可以保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠大約降低5%左右的流動(dòng)阻力。
[0047]作為優(yōu)選，沿著流體的流動(dòng)方向，同一傾斜部分設(shè)置多排突尖6，如圖5和6所示，每排突尖之間的距離為S2，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的S2越來越大。之所以如此設(shè)置，主要目的是通過S2的變大，實(shí)現(xiàn)在保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，流動(dòng)阻力降低10 %左右。
[0048]所述S2是以相鄰排的突尖的底邊為計(jì)算距離的。
[0049]作為優(yōu)選，如圖6所示，多排突尖6為錯(cuò)列結(jié)構(gòu)。圖6中熱水是從上往下流動(dòng)。但此處的上下只是說明熱水沿著突尖的流動(dòng)方向，并不表示實(shí)際一定上下流動(dòng)。
[0050]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，相鄰管壁3的距離不能過大，過大會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱效率的降低，過小會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)阻力過大，同理，對(duì)于等腰三角形的底邊長(zhǎng)度、頂角、突尖、翅片傾斜部分的距離與流體流動(dòng)方向的夾角都不能過大或者過小，過大或過小都會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱效率的降低或者流動(dòng)阻力的變大，因此在相鄰管壁3的距離、等腰三角形的底邊長(zhǎng)度、頂角、突尖、翅片傾斜部分與流體流動(dòng)方向的夾角之間滿足一個(gè)最優(yōu)化的尺寸關(guān)系。
[0051]因此，本發(fā)明是通過多個(gè)不同尺寸的換熱器的上千次數(shù)值模擬以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在滿足工業(yè)要求承壓情況下(1MPa以下)，在實(shí)現(xiàn)最大換熱量的情況下，總結(jié)出的最佳的換熱管壁的尺寸優(yōu)化關(guān)系。
[0052]相鄰的管壁的距離為H，等腰三角形底邊的長(zhǎng)度為h，相鄰的傾斜部分的距離為W，傾斜部分與管壁之間的銳角的夾角為C，滿足如下公式:
c6*h/H=cl*Ln(L*sin(a)/(w*sin(c))+c2,sin(b/2)=c3+c4*sin(a)_c5*(sin(a))2，
其中Ln是對(duì)數(shù)函數(shù)，cl、c2、c3、c4、c5是系數(shù)，
0.24<cl<0.25, 0.68<c2<0.70,0.87<c3<0.88, 0.68< c4〈0.70，1.14 <c5<1.15,7.0<c6<7.5；
19°〈a〈71°，55°〈b〈165°，90°〈c〈70°；
10mm<w< 1 5mm6mm<H< 14mm ；
0.19〈L*sin(a)/w〈0.41, 0.29〈7*h/H〈0.47；
H是以相鄰管壁相對(duì)的面之間的距離，W是以相鄰的傾斜部分相對(duì)的面在沿著管壁方向上的距離，L為等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊中點(diǎn)的距離。
[0053]作為優(yōu)選，Cl=0.245，c2=0.694，c3=0.873，c4=0.691,c5=l.1454，c6=7.11。
[0054]作為優(yōu)選，85。<c<80°。
[0055]作為優(yōu)選，隨著夾角c的增加，c6越來越小。
[0056]通過上述公式的出的“突尖”的最佳的幾何尺度，可以提高換熱效率，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)僅對(duì)粘性底層、或包含液膜、及至包含氣相邊界層不同尺度內(nèi)熱阻的強(qiáng)化，避免措施過度，造成不必要的阻力損失。
[0057]作為優(yōu)選，所述的同一排的相鄰的突尖的底邊都在一條線上，同一排相鄰的突尖距離為SI，所述3.5Xh〈Sl〈5Xh，其中SI是以相鄰兩個(gè)等腰三角形突尖的底邊的中點(diǎn)的距離。
[0058]作為優(yōu)選，相鄰排的突尖的等腰三角形的底邊互相平行，等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊中點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，相鄰排的距離S2為4.2*L〈S2〈7.2*L。優(yōu)選為S2 = 5.3*L
相鄰排的等腰三角形的底邊不同時(shí)，采取兩條底邊的加權(quán)平均數(shù)來計(jì)算。
[0059]作為優(yōu)選，同一排的等腰三角形的夾角和底邊完全相同。即形狀完全相同，為相等形。
[0060]對(duì)于前面的公式，對(duì)于前后排尺寸不同的突尖，也依然適用。
[0061]對(duì)于沒有提到的具體尺寸參數(shù)，按照正常的換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0062]作為優(yōu)選，如圖9所示，傾斜部分上設(shè)置多個(gè)突尖6，所述突尖向傾斜部分的不同側(cè)延伸
作為優(yōu)選，同一個(gè)傾斜部分設(shè)置多排突尖，至少一排突尖與其他排突尖向傾斜部分的延伸側(cè)不同。
[0063]作為優(yōu)選，相鄰的每排突尖向傾斜部分的不同側(cè)延伸。
[0064]通過如此設(shè)置，可以使得流體在傾斜部分兩側(cè)的通道中交替換熱換質(zhì)，進(jìn)一步提高換熱效率。與在同一側(cè)相比，能夠提高8%左右。
[0065]作為優(yōu)選，如圖3所示的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，不同的板翅散熱管I內(nèi)的突尖的平均長(zhǎng)度L不同。沿著熱水的流動(dòng)方向，平均長(zhǎng)度L不斷的增加。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過如此設(shè)置，可以提高大約10%的換熱效率。
[0066]平均長(zhǎng)度L是所有突尖長(zhǎng)度的加權(quán)平均數(shù)。
[0067]沿著熱水的流動(dòng)方向，平均長(zhǎng)度L增加的幅度越來越大。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過如此設(shè)置，可以提高大約12%的換熱效率。
[0068]作為優(yōu)選，最高的長(zhǎng)度L是最低的長(zhǎng)度L的1.2-1.3倍。
[0069]作為優(yōu)選，所述散熱管外部設(shè)置翅片。
[0070]作為優(yōu)選，沿著熱水的流動(dòng)方向，外部翅片高度不斷的增加，高度增加的幅度越來越大。通過增加翅片高度，從而增加翅片的換熱面積。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過如此設(shè)置，與翅片高度完全相同相比，可以提高大約5%的換熱效率。
[0071]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能蓄熱水箱，包括散熱管，所述散熱管設(shè)置在蓄熱水箱中，太陽(yáng)能集熱器加熱的熱水經(jīng)過散熱管，通過散熱管將熱量傳遞給蓄熱水箱； 所述散熱管是板翅式散熱管，所述板翅式散熱管包括扁管和設(shè)置在扁管中的翅片，所述扁管包括互相平行的管壁，所述翅片設(shè)置在管壁之間，所述翅片包括傾斜于管壁的傾斜部分，在傾斜部分上通過沖壓方式加工突尖，從而使傾斜部分兩側(cè)的流體通過傾斜部分上沖壓方式形成的孔連通;所述突尖從傾斜部分沿著熱水流動(dòng)方向向外延伸;所述突尖為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，沿著流體的流動(dòng)方向，同一傾斜部分設(shè)置多排突尖，每排突尖之間的距離為S2，沿著熱水的流動(dòng)方向，所述的S2越來越大。2.如權(quán)利要求1所述的蓄熱水箱，其特征在于，所述翅片包括水平部分，所述水平部分與管壁平行并且與管壁貼在一起，所述傾斜部分與水平部分連接;所述突尖為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊設(shè)置在傾斜部分上，相鄰的管壁的距離為H，等腰三角形底邊的長(zhǎng)度為h，相鄰的傾斜部分的距離為W，等腰三角形的頂角為b，所述突尖的延伸方向與熱水的流動(dòng)方向的夾角為a，傾斜部分與管壁之間的銳角的夾角為C，滿足如下公式: c6*h/H=cl*Ln(L*sin(a)/(w*sin(c))+c2, sin(b/2)=c3+c4*sin(a)_c5*(sin(a))2， 其中Ln是對(duì)數(shù)函數(shù)，cl、c2、c3、c4、c5是系數(shù)， 0.24<cl<0.25, 0.68<c2<0.70,0.87<c3<0.88, 0.68〈 c4〈0.70，1.14 <c5<1.15, 7.0<c6<7.5； 19°〈a〈71°，55°〈b〈165°，90°〈c〈70°； 10mm<w< 1 5mm6mm<H< 14mm ； 0.19〈L*sin(a)/w〈0.41, 0.29〈7*h/H〈0.47； H是以相鄰管壁相對(duì)的面之間的距離，W是以相鄰的傾斜部分相對(duì)的面在沿著管壁方向上的距離，L為等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊中點(diǎn)的距離。3.—種太陽(yáng)能熱水器，包括權(quán)利要求1-2之一的蓄熱水箱。
【文檔編號(hào)】F24J2/46GK106091435SQ201610461814
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日
【發(fā)明人】趙煒, 李晴
【申請(qǐng)人】于仁麟