具有气隙储水箱的真空管自然循环太阳能热系统技术方案

用于生产卫生热水的自然循环太阳能系统具有双回路(太阳能的和用户的)，并提供了设置有气隙的储水箱，实现了允许真空管的连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有气隙储水箱的真空管自然循环太阳能热系统
本专利技术涉及一种自然循环太阳能系统，用于生产卫生热水，设有气隙热水箱并被实现以允许与真空集热管接合。
技术介绍
在现有技术水平中，已知有许多与用于生产卫生热水的自然循环太阳能系统相关的应用。具体地，本专利技术涉及与双回路自然循环太阳能系统相关的应用性变体，其特征是利用直接与热水箱接合的真空管道。在本领域中已知的类似产品可分为三个主要的类别:“直接”系统，具有热交换器的“间接”系统和“热管”间接系统。 在所谓的“直接”系统中提供了一种单一回路(卫生的那个)，管中的水被太阳辐射加热，并再次朝向存储热水箱上升。国际专利申请W02008002651和中国专利CN21363920属于这一类，并涉及到具有密封水箱、反射面和直接连接到水箱的真空管的太阳能加热器。尽管有一个显著的辐射转换效率，这些产品也有相当大的缺点，包括:管道内沉积的石灰岩；石灰岩形成在垫片上(这通常会导致漏水)；可能形成冰与随之而来的管断裂；在漏水时可能出现泛滥。此外，不同的材科(热水箱的金属和配管的玻璃)之间的许多机械垫片的存在使得难以在高压期间保证密封性，这就是为什么许多这些产品在热水箱中无压运行，即通过降压。这最后一个方面代表了实际使用这些系统中很强的限制，其中，为了避免该问题，通常在热水从热水箱出去的回路上使用推力泵，从而允许热水和冷水流在用户的取出点被正确地混合。 而具有换热器的“间接”系统属于双回路系统，即太阳能系统和用户系统。例如，在日本专利JP2007232227中描述了一种包括储水箱、通过流体再循环的加热收集系统和热交换器的系统。如果一方面这种系统解决了与先前所描述的“直接”系统的缺点有关的很多问题，另一方面它们具有不同的缺点，例如:保证卫生热水的快速和高效的加热的能力下降，尤其是当热水箱中的温度不够高的时候；在主回路中水分层的损耗；交换器(通常是由具有减小的直径的蛇形管来表示)内石灰岩的形成；从太阳能回路泄漏的情况下泛滥的可能性。此外，对于两种类型-“直接”系统，具有换热器的“间接式系统无热水箱压力代表着导致使用降低厚度的板材，对点状腐蚀敏感的因素。 最后，在用“热管”技术的系统中，除了真空管，还具有热管(通常是铜)，其中，在相对于环境的影响(in a depress1n)中，它包含少量的无毒的流体,其在低温下蒸发。在热水箱上有固定的管盖，所述热管的头部被收容在其中，因此由相同的热管传递的热量可以通过传导被转移到管盖，进一步，加热容纳在热水箱中的水。这个解决方案的变型提供了热管冷凝器，直接浸没在热水箱内的水中。这种系统从结构上看是最复杂的，因此，由于使用铜质热管，具有生广成本特别闻的主要缺点。也有其他的缺点:存在许多经受:闻压和闻温的元件；由于传导传热和由于在“热”点上形成的石灰岩让效率降低；在热管与水接触的情况下拆卸困难(由于在加热元件头部形成的石灰石)；由相当数量的热量通过热管传递和石灰石的形成导致的液体从各种密封元件泄漏的可能性。 因此，本专利技术的目的是能够克服所有上述技术缺点的真空管自然循环太阳能热系统，最大限度地提高系统的效率和可靠性，同时限制使用“贵重”的材料如铜和铝，随之显著降低生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过结合真空管技术与设置有气隙的、直接或间接连接真空管的储水箱达到前面的目的。 【附图说明】 本专利技术的优点将被登记在下面的描述中，参考附图1/2和2/2，其代表本专利技术的绝对不是限定性的实施例。特别是: -图1是本专利技术的真空管直接连接到储水箱的气隙的太阳能系统对象的示例图； -图2是本专利技术的真空管间接连接到储水箱的气隙的太阳能系统对象的示例图； -图3是气隙热水箱的截面图，其示出气隙和真空管之间的连接。 【具体实施方式】 图1是本专利技术的太阳能系统对象的绝对不是限制性的示例图，表示同一系统的主要组成部分。在其最简单的实施例中，该系统由一个或多个真空管I和容纳用于卫生用途的水的、设置有气隙4的储水箱3构成，热载体流体2在所述真空管内流动以对流。容纳热载体流体2的真空管I直接连接到气隙4。储水箱3上设置有导管5，连接到所述气隙4，用于填充太阳能回路，通常布置在同一储水箱的头部，并用两个水管6和7分别在其中取出热水和导入冷水。最后，该储水箱3上设置有合适的一层隔热材料8，将其与外界隔离，从而允许长期保持储存的热。 在本专利技术的另一个优选的、绝对不是限制性的实施例中，可以通过在接合真空管I的集管10和储水箱3的气隙4之间的管道实现间接连接。如图2所示，储水箱3通过管道9间接地连接到真空管1，管道9允许热载体流体2在集管10和气隙4之间循环。与先前所描述的情况类以地，还是在这个配置中，提供用于填充太阳能回路的导管5和分别用于从热水箱排出热水和导入冷水的至少两个水管6和7。 参考气隙和真空管之间直接接合的变型，设置有储水箱3的一部分(见图3)，其中如以上描述的各种主要元件被最好地示出:储水箱3由用于卫生热水的存储器、与真空管体I接合(根据图1的方案，以直接的方式)的气隙4、和隔热材料层8组成；此外，所述储水箱3设置有用于填充太阳能回路的导管5，以及至少两个水管6和7，分别用于从储水箱3中取出热水和导入冷水。 所述的太阳能系统的运转方法是非常简单的，其特征在于双回路:主回路，所述热载体流体2在其中流动，并与卫生回路分开，在卫生回路中容纳待加热的水。例如，该热载体流体2可以由水和乙二醇的混合物组成。所描述的系统是用自然循环的，管道I和储水箱3之间通过对流发生热交换。由真空管I收集到的热量直接加热容纳在其中的热载体流体2，这降低了密度，使其向上移动直至到达气隙4，在此通过隔离壁，使热量供向容纳在热水箱3中的水。给热后，热载体流体2冷却下来，同时密度增加，向下移动直至再次达到管道内，以从太阳辐射中再次接收热量，从而开始另一个循环。 本专利技术的主要优点在于，通过主要使用玻璃(用于管道)和钢(用于热水箱)作为原料，以实现该系统的主要元件，能够实现大幅度减少“贵重”的金属量，例如铜和铝。这导致了生产成本的显著降低，而不会影响整个太阳能系统的输出量。相反，在本专利技术的太阳能系统对象中，相对于在本领域中已知的系统，可靠性和输出量参数可以更高。 此外，该系统提供了重要的优点，例如其一结合了气隙热水箱的强度和可靠性与太阳辐射收集的高效率，即使在恶劣的环境条件下，这是典型的真空管道。此外，本专利技术并不对管道和热水箱之间的密封元件产生过大的应力，这是因为太阳能回路是由安全阀保护的低压型的。 另一个优点是，容纳在管道内的主流体代表着另一个可用于热水箱的热储备，用于保证在夜间的卫生热水的主要可用性。 最后，本专利技术代表着能够最大限度地提高太阳能系统的效率和可靠性的解决方案，从而限制了使用“贵重”的材料。本专利技术充分地结合了两种可靠和经济的技术，真空管(尤其在中国普及)和气隙热水箱(尤其在西方普及)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
自然循环的太阳能系统，包括分别用于热载体流体(2)和卫生用水的双回路、多个真空管(1)和至少一个设置有至少一个气隙(4)的储水箱(3)，其特征在于，所述真空管(1)连接到设置在所述储水箱(3)中的所述气隙(4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.自然循环的太阳能系统，包括分别用于热载体流体(2)和卫生用水的双回路、多个真空管(I)和至少一个设置有至少一个气隙(4)的储水箱(3)，其特征在于，所述真空管(I)连接到设置在所述储水箱(3)中的所述气隙(4)。2.根据权利要求1所述的太阳能系统，其特征在于，所述真空管(I)直接接合于所述气隙⑷。3.根据权利要求1所述的太阳能系统，其特征在于，所述真空管(I)通过集管(10)并借助管道(9)间接连接到所述气隙(4)，其中所述真空管与集管接合，所述管道将热载体流体(2)输送到储水箱(3)的气隙(4)，反之亦然。4.根据权利要求2或3所述的太阳能系统，其特征在于，所述热载体流体(2)在包括真空管⑴和所述储水箱⑶的气隙⑷的主回路内流动。5.根据权利要求2或3所述的太阳能系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：马里奥·詹内利，
申请(专利权)人：马里奥·詹内利与C詹内利太阳能公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT