一种自排空式太阳能集热器系统技术方案

本实用新型专利技术涉及太阳能集热器领域，具体涉及一种自排空式太阳能集热器系统。上内腔、下内腔和V形金属管道的设计，当在冬日严寒天气需要排空时，储热水箱排水，上内腔的水在自重力作用下通过V形金属管道进入下内腔，下内腔中的水通过位于低端的管口进入储热水箱内，从而实现集热器中的水彻底排空，避免冻坏；同时上内腔和下内腔通过毛细管连通，能保证上内腔的水彻底排空，避免积水。

A self emptying solar collector system

The utility model relates to the field of solar collector, in particular to a self emptying solar collector system. The design of the upper inner cavity, the lower inner cavity and the V-shaped metal pipe. When it needs to be emptied in winter and cold weather, the water in the upper inner cavity will drain, and the water in the upper inner cavity will enter the lower inner cavity through the V-shaped metal pipe under the action of self gravity, and the water in the lower inner cavity will enter the heat storage tank through the pipe orifice at the low end, so as to realize the complete emptying of the water in the collector and avoid freezing damage; at the same time, the upper inner cavity and the lower inner cavity Through capillary connection, the water in the upper inner cavity can be completely drained to avoid water accumulation.

【技术实现步骤摘要】
一种自排空式太阳能集热器系统
本技术涉及太阳能集热器领域，具体涉及一种自排空式太阳能集热器系统。
技术介绍
我国太阳能光热应用产品生产能力和应用规模上居世界第一，近些年随着政府节能减排工作的稳步推进，太阳能中低温热能应用于热水、工业、采暖领域的市场需求呈现持续增长的态势。目前真空管式集热器主要分为两类，真空管内走水的联箱集热器和真空管不走水的U型管、热管集热器。目前在实际应用中，联箱集热器占比份额较大，该种集热器主要有联箱、真空管、尾架、硅胶圈等组织，常见的集热器类型为1850工程联箱，该种集热器的优势为造价比较低，每平米300元左右，但工程联箱集热器整体运行重量大约290Kg，运行重量大，热启动较慢，冬季需要依靠防冻循环或者电伴热带功能去解决冬季防冻问题，存在耗能及一定的防冻失效风险，尤其是在冬季平均气温-15℃以下的寒冷地区，发生故障后基本上整个系统进入瘫痪状态，不能及时修复并使用。另一类U型管集热器、热管集热器中真空管不走水，循环介质是从U型管或者热管流道中传递能量，目前循环介质主要为防冻液，有效地解决了防冻问题，主要应用于现有的生活热水等项目中。该类型集热器热启动较快，运行稳定，但该种集热器造价较高，每平方米超过500元，且在使用中需要注入防冻液或者开启防冻循环，防冻成本比较高。目前北方采暖及工业应用市场巨大，限于防冻及价格的问题，目前推广量较少，根据以上需求，迫切需要一种低成本的自排空太阳能集热器系统。
技术实现思路
针对上述问题，本技术要解决的问题是提供一种自排空式太阳能集热器系统。>本技术是通过以下技术方案实现的：一种自排空式太阳能集热器系统，包括集热器、循环泵和储热水箱，所述集热器、循环泵和储热水箱通过循环管路依次循环连接，所述储热水箱设置在低于集热器高度的位置，所述集热器包括具有倾斜角度的支架、集热管单元组和排空联箱，所述集热管单元组的每个集热单元均水平布置，所述排空联箱倾斜布置；所述排空联箱包括外壳，所述外壳内设有上内腔和位于所述上内腔下方的下内腔，所述上内腔的高位端设有管口，所述下内腔的低位端设有管口；所述集热管单元组的每个集热单元均包括带有真空夹层的真空集热管，所述真空集热管内固定有V形金属管，所述V形金属管的上管口高于其下管口，所述V形金属管的上管口连通所述上内腔，所述V形金属管的下管口连通所述下内腔。进一步的，真空集热管的开口端设有起堵头作用的密封塞，所述密封塞设有允许V形金属管的上管口和下管口穿过的两个管孔，所述密封塞上设有排气孔；所述V形金属管的上管口与所述上内腔之间和所述V形金属管的下管口与所述下内腔之间均设有密封圈，两个密封圈连接在所述密封塞上。进一步的，所述真空集热管的内管中设有多个支撑圆板，每个支撑圆板上设有两个允许V形金属管的上、下支管穿过的孔。进一步的，所述上内腔和下内腔在低位端通过毛细管连通。进一步的，所述外壳与上内腔、下内腔之间填充有聚氨酯保温层。进一步的，所述上内腔和下内腔为不锈钢材质，所述V形金属管材质为SUS201或者SUS304不锈钢。本技术与现有技术相比所取得的有益效果如下：1、上内腔、下内腔和V形金属管道的设计，当在冬日严寒天气需要排空时，储热水箱排水，上内腔的水在自重力作用下通过V形金属管道进入下内腔，下内腔中的水通过位于低端的管口进入储热水箱内，从而实现集热器中的水彻底排空，避免冻坏；同时上内腔和下内腔通过毛细管连通，能保证上内腔的水彻底排空，避免积水；2、密封塞带有排气孔能够有效平衡真空集热管内管的内部气压因热胀冷缩形成的压差，又能紧密的密封V形金属管与上内腔和下内腔，耐温超过400℃，即使在夏季高温空晒也不会出现老化失效的问题，有效地解决了过热问题；3、V形金属管较原有的U型管更利于排空，安装角度及水平度要求更低，且采用常规的不锈钢201或304的有缝或者无缝钢管，易于采购，较铜管成本有较大降低，至少降低50%；4、本技术制造成本低，使用寿命长，且维修方便。附图说明图1为本技术所述自排空式太阳能集热器系统结构示意图；图2为图1中所示排空联箱的内部结构示意图；图3为本技术所述集热单元结构示意图；图4为本技术所述V形金属管结构示意图；图5为本技术所述密封塞立体结构示意图；图中：1、循环泵，2、储热水箱，3、集热管单元组，31、真空集热管，32、V形金属管，33、支撑圆板，4、排空联箱，5、外壳，51、聚氨酯保温层，6、上内腔，7、下内腔，8、密封塞，81、密封圈，9、毛细管。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步详细的说明。所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1所示的一种自排空式太阳能集热器系统，整体结构包括集热器、循环泵1和储热水箱2，所述集热器、循环泵1和储热水箱2通过循环管路依次循环连接，所述储热水箱2设置在低于集热器高度的位置。这样当集热器的温度和储热水箱的水温有差异时，通过循环泵1的开启，来实现热能传递到储热水箱。本实施例中，所述集热器包括具有倾斜角度的支架、两个集热管单元组3和排空联箱4，两个集热管单元组3内的每个集热单元均水平平行分布，所述排空联箱4倾斜固定安装在支架上，这样排空联箱4的一端位于高位，另一端处于低位，两个集热管单元组分别安装在支架上，并位于排空联箱4左右两侧。如图2所示，所述排空联箱4包括外壳5，所述外壳5内安装有上内腔6和位于所述上内腔6下方的下内腔7，上内腔6和下内腔7的长度一致且都是采用不锈钢材质的方管焊接而成，上内腔6和下内腔7的左右两侧冲孔出数量相等且上下对齐的连接孔，冲孔过程中要使每个连接孔有二次翻遍，保证产品组装密封时不会存在划伤或者割伤密封圈。所述上内腔6的高位端焊接有不锈钢丝管来当管口，所述下内腔7的低位端焊接有不锈钢丝管来当管口。所述上内腔6和下内腔7在低位端之间焊接有毛细管9将上下内腔连通。所述外壳5与上内腔6、下内腔7之间用发泡塞及相应的工装进行固定，进行聚氨酯发泡，从而填充形成聚氨酯保温层51。如图3、4、5所示，左右两个集热管单元组3种的每个集热单元均包括带有真空夹层的真空集热管31、V形金属管32、密封塞8和多个支撑圆板33。所述V形金属管32位于真空集热管31内部，其上支管的上管口高于其下支管的管口，所述V形金属管32材质可以选择SUS201或者SUS304不锈钢的无缝管。真空集热管31的内管中设有多个支撑圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自排空式太阳能集热器系统，包括集热器、循环泵（1）和储热水箱（2），所述集热器、循环泵（1）和储热水箱（2）通过循环管路依次循环连接，所述储热水箱（2）设置在低于集热器高度的位置，其特征在于，所述集热器包括具有倾斜角度的支架、集热管单元组（3）和排空联箱（4），所述集热管单元组（3）的每个集热单元均水平布置，所述排空联箱（4）倾斜布置；/n所述排空联箱（4）包括外壳（5），所述外壳（5）内设有上内腔（6）和位于所述上内腔（6）下方的下内腔（7），所述上内腔（6）的高位端设有管口，所述下内腔（7）的低位端设有管口；/n所述集热管单元组（3）的每个集热单元均包括带有真空夹层的真空集热管（31），所述真空集热管（31）内固定有V形金属管（32），所述V形金属管（32）的上管口高于其下管口，所述V形金属管（32）的上管口连通所述上内腔（6），所述V形金属管（32）的下管口连通所述下内腔（7）。/n

【技术特征摘要】
1.一种自排空式太阳能集热器系统，包括集热器、循环泵（1）和储热水箱（2），所述集热器、循环泵（1）和储热水箱（2）通过循环管路依次循环连接，所述储热水箱（2）设置在低于集热器高度的位置，其特征在于，所述集热器包括具有倾斜角度的支架、集热管单元组（3）和排空联箱（4），所述集热管单元组（3）的每个集热单元均水平布置，所述排空联箱（4）倾斜布置；
所述排空联箱（4）包括外壳（5），所述外壳（5）内设有上内腔（6）和位于所述上内腔（6）下方的下内腔（7），所述上内腔（6）的高位端设有管口，所述下内腔（7）的低位端设有管口；
所述集热管单元组（3）的每个集热单元均包括带有真空夹层的真空集热管（31），所述真空集热管（31）内固定有V形金属管（32），所述V形金属管（32）的上管口高于其下管口，所述V形金属管（32）的上管口连通所述上内腔（6），所述V形金属管（32）的下管口连通所述下内腔（7）。


2.根据权利要求1所述的自排空式太阳能集热器系统，其特征在于，真空集热管（31）的开口端设有起堵头作用的密封塞（8），所述密封塞（8）设有允许...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培伦，袁婉丽，张滨，
申请(专利权)人：山东力诺瑞特新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37