一种太阳能热交换器及供暖装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种太阳能热交换器及供暖装置，该热交换器包括内部可出入热媒的热交换槽和按热交换槽的方向聚太阳光的聚光器；在热交换槽的侧面上设有接收由上述聚光器聚到的太阳光传递的热量并向上述热媒释放热量的热管；所述热管一端插入到上述热交换槽的内部与上述热媒接触，热管的另一端露于热交换槽的外部，与热媒接触的一端为散热部，露于热交换槽外部的一端为受热部；受热部位于从上述聚光器出来的太阳光路径上；在受热部靠近聚光器的一侧安装有传热板；所述热管的数量为多个，多个热管排成一列，所述热交换槽内盛装热媒。该太阳能热交换器及供暖装置从被聚光的太阳光接收热量，对热媒进行加热，从而提高能源利用效率，能满足生活供热供热水需求。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能热交换器及供暖装置
本专利技术涉及太阳能换热
，特别涉及是一种太阳能热交换器及供暖装置，具体来讲，是有关从被聚光的太阳光接收热量，对热媒进行加热，从而提高能源利用效率的热交换器及供暖装置。
技术介绍
通常的锅炉是使用油或煤气等燃料，提供供暖用及生活用热水。但是，但是随着石化燃料的价格上升，因使用石化燃料而产生的污染问题越来越大，代替能源的使用逐渐扩大。与其他能源相比，太阳能具有便于利用，可以得到高效率的丰富能量的特点。缘于此，最近利用太阳能的供暖设备正在逐渐增加。利用太阳能的供暖设备在初始安装时需要较多费用，但具有不需要额外的维持费，且也不会引起污染问题的优点。然而，太阳的年内高度有变化，天气变化频繁的地方，只是单纯依赖太阳能锅炉系统，难以充分供应热源，以满足供暖用和生活用热水的需要。为了只以太阳能为热源的锅炉系统，需要扩大太阳能集热器的规格。而如想具备这种系统，需要大量的费用和宽敞的安装空间。因此，一般家庭难以使用。因此，如何能实现太阳能热交换器的充分利用，开发在太阳能集中的白天蓄积太阳能，在没有太阳能的阴天或晚上，将电能为辅助热源，在蓄热槽中填热水为其结构的供暖装置非常重要。专利技术的内容为了解决上述问题，本专利技术提供一种太阳能热交换器及供暖装置。该太阳能热交换器及供暖装置从被聚光的太阳光接收热量，对热媒进行加热，从而提高能源利用效率，能满足生活供热供热水需求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术太阳能热交换器，其特征在于该热交换器包括内部可出入热媒的热交换槽和按热交换槽的方向聚太阳光的聚光器；在热交换槽的侧面上设有接收由上述聚光器聚到的太阳光传递的热量并向上述热媒释放热量的热管；所述热管一端插入到上述热交换槽的内部与上述热媒接触，热管的另一端露于热交换槽的外部，与热媒接触的一端为散热部，露于热交换槽外部的一端为受热部；受热部位于从上述聚光器出来的太阳光路径上；在受热部靠近聚光器的一侧安装有传热板，能扩大太阳光的传热面积；所述热管的数量为多个，多个热管排成一列，所述热交换槽内盛装热媒；所述聚光器包括能折射太阳光并使太阳光聚光至热管的聚光镜，热管位于聚光镜的交点上。上述太阳能热交换器，所述传热板的前方设有集热罩，集热罩将受热部包裹起来，且集热罩在朝向聚光器的一侧开口，集热罩的开口上连接透光盖，该透光盖为透明材料制成，能方便地透过太阳光；在集热罩内部设置有吸热构件能最大程度的吸收太阳能，使集热罩内部具有温室特点。上述太阳能热交换器，所述聚光器由改变太阳光路径的反射部和集束从反射部反射的太阳光的集束部构成，反射部由弧形的支持面板和由安装于支持面板的凹镜组成的球面反射镜；集束部由与球面反射镜对向安装，通过折射将太阳光集束到一个焦点的聚光镜和用于固定聚光镜的固定棒组成。本专利技术还保护一种供暖装置，该供暖装置包括上述的太阳能热交换器，太阳能热交换器用于与太阳能进行热量交换；同时还包括用于贮存供暖用水的蓄热器；在蓄热器内部安装有与供暖用水进行热交换的热交换线圈，该热交换线圈的进出口分别通过相应的循环管道连接太阳能热交换器的热交换槽的流出管和流入管，在循环管道上设置有膨胀罐和压力计；蓄热器底部设置有供暖用给水管，顶部设置有供暖用出水管，供暖用给水管和供暖用出水管均与室内的供暖管道连接。上述的供暖装置，在蓄热器内部的上方还设置有热水用热交换线圈，热水用热交换线圈的进出口分别连接热水用给水管和热水用出水管，为居民提供日常热水使用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术由于在聚光器中高密度聚光的太阳光，通过热管向热媒传递热量，因此可以显著提高能源利用率。本专利技术在热管的受热部设置有集热罩，能将受热部与外部气体的交流切断，集热罩内形成温室效应，可以大大提高热交换率。本专利技术的供暖装置既能显著提高对太阳能的利用，同时又能为满足室内供暖需求，提供居民生活用热水，使用非常方便，维护成本低，满足使用者的需求。附图说明图1本专利技术实施例的热交换器的立体图。图2是图1中热交换器的侧面图。图3显示摘录适用于图1的热交换器重要部件的摘录立体图。图4基于本专利技术另一实施例的热交换器重要部件的摘录立体图。图5简略显示基于本专利技术的另一实施例的热交换器重要部件的结构图。图6概略显示利用图1中热交换器的供暖设备的结构图。图中，10：反射部，20：集束部，21：聚光镜，30：热交换槽，40：热管，41：受热部，43：散热部，47：传热板，50：支撑部，80：集热罩，81：透光盖，11：支持面板，15：球面反射镜，85：吸热构件。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述,但本专利技术并不限于这些实施例。参考图1至图3，基于本专利技术的实施例的太阳能热交换器由聚光器图中未标出、热交换槽30、热管40和支撑部50构成；聚光器将在大气中以低密度入射的太阳光的光路，转换到一定的方向的同时，通过聚光使其具有高能，并将高密度的太阳光入射至热管40。作为聚光器的一个例子，聚光器由改变太阳光路径的反射部10和集束从反射部反射的太阳光的集束部20构成。反射部由弧形的支持面板11和由安装于支持面板11的凹镜组成的球面反射镜15构成。当然，也可以利用由平面镜组成的反射镜，以替代球面反射镜15。另外，集束部20由与球面反射镜15对向安装，通过折射将太阳光集束到一个焦点的聚光镜21和用于固定聚光镜21的固定棒25组成。作为聚光镜21的一个例子，可以使用凸透镜。聚光镜以使用形成线型焦点的线性透镜为宜。图示的线性透镜的中央部分厚于上下边缘。因此，从聚光镜21的上下边缘入射的太阳光就会折射到聚光镜21的光轴，从而形成线状焦点。通过这种聚光镜21可以有效加热排成一列的热管40。反射部、集束部呈渐缩形式，即反射部上下端之间的距离大于集束部上下端之间的距离，集束部上下端之间的距离大于热交换槽上下端之间的距离。除了图示的聚光镜21外，还可以使用圆形凸透镜。在这种情况下，可以将多个凸透镜单元化，在每个凸透镜形成的焦点，都安装热管。而且，如图5所示，作为聚光镜21也可以使用在太阳光入射一侧并排形成弯槽，从而形成线型焦点的菲涅尔透镜。热交换槽30具有内部有一定空间的长方体结构。在下部安装流入热媒的流入管31，以便热媒出入其内部。上部则安装流出热媒的流出管35。流入管31和流出管35以采用柔软的材质为宜。而且，虽然没有图示，但是，热交换槽30的外侧可安装围绕热交换槽30的隔热套。而且，可在热交换槽30内部安装泵，强制循环热媒。与聚光镜21对向的方向，在热交换槽30的一侧，一列安装多个热管40。热管40由插入到热交换槽30内部与热媒接触的散热部43和露于热交换槽30外部的受热部41组成。另外，在受热部41的端部，安装用于扩大传热面积的板型传热板47。热管40是用于填充于内部的热媒不间断地通过气体-液体之间的相变过程，在受热部41和散热部43之间传递热量的装置，利用潜伏热移动热量。从而与利用单相热媒的普通传热机器相比，发挥更好的传热性能。热管40具有在其内部形成空间的封闭结构。而且，热管40的内部由热媒填充。根据材料、形态、热媒种类、启动温度等，热管40分为很多种类。虽然在图例中使用了管子型热管40，但除此之外，还可以利用各种通常使用的热管。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热交换器，其特征在于该热交换器包括内部可出入热媒的热交换槽和按热交换槽的方向聚太阳光的聚光器；在热交换槽的侧面上设有接收由上述聚光器聚到的太阳光传递的热量并向上述热媒释放热量的热管；所述热管一端插入到上述热交换槽的内部与上述热媒接触，热管的另一端露于热交换槽的外部，与热媒接触的一端为散热部，露于热交换槽外部的一端为受热部；受热部位于从上述聚光器出来的太阳光路径上；在受热部靠近聚光器的一侧安装有传热板；所述热管的数量为多个，多个热管排成一列，所述热交换槽内盛装热媒；所述聚光器包括能折射太阳光并使太阳光聚光至热管的聚光镜，热管位于聚光镜的交点上。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热交换器，其特征在于该热交换器包括内部可出入热媒的热交换槽和按热交换槽的方向聚太阳光的聚光器；在热交换槽的侧面上设有接收由上述聚光器聚到的太阳光传递的热量并向上述热媒释放热量的热管；所述热管一端插入到上述热交换槽的内部与上述热媒接触，热管的另一端露于热交换槽的外部，与热媒接触的一端为散热部，露于热交换槽外部的一端为受热部；受热部位于从上述聚光器出来的太阳光路径上；在受热部靠近聚光器的一侧安装有传热板；所述热管的数量为多个，多个热管排成一列，所述热交换槽内盛装热媒；所述聚光器包括能折射太阳光并使太阳光聚光至热管的聚光镜，热管位于聚光镜的交点上。2.根据权利要求1所述的太阳能热交换器，其特征在于所述传热板的前方设有集热罩，集热罩将受热部包裹起来，且集热罩在朝向聚光器的一侧开口，集热罩的开口上连接透光盖，该透光盖为透明材料制成；在集热罩内部设置有吸热构件。3.根据权利要求1所述的太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆世慧，赵曙光，
申请(专利权)人：北京民利储能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11