本发明专利技术公开了一种建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导集热装置，由带自动分液器的平板集热器、循环汽管、循环液管、冷凝器及蓄热器构成分离热管架构，多组精密量孔和毛细管水平均布于与循环液管连通的储液器与翅片排管之间，实现均衡膜态高温蒸发工况，具有高温集热输出、高效高能传热、无泵远距离循环、低温抗冻、与建筑协调和经济长寿等特点，开拓了高温、分离结构太阳能应用新领域，可构成太阳能开水器、采暖器、空调器及附加热水器等设备，集热器方正扁平、可镶挂于建筑屋面、墙面、窗上窗下及阳台上，美观协调，适用于多层、高层建筑，是建筑一体化太阳能的理想技术。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能光热应用
，涉及一种太阳能集热传热装置，特别是用于建筑 镶嵌或挂装的分体组合结构的超导传热太阳能集热设备。
技术介绍
国内当前广泛使用的直插式玻璃真空集热管组成的太阳能设备以热水器为代表，因其影 响建筑美观、容易结垢、管道存水、系统冻堵等固有弊病，应用存在很大局限；现在出现的 分体壁挂型建筑一体化太阳热水器，其集热器形态扁平方正、可以与建筑美观结合，蓄热器 水箱可以与集热器分离置于室内易于保温、可以延长寿命，克服了直插式真空管热水器的主 要缺陷，这种分体型太阳热水器的代表结构之一是在多组真空集热管内套装翅片U型管， 其内循环液态导热介质再与水箱内的水换热；另一种代表转构是在多组真空集热管内套装 带翅片的单支热管元件，热管的冷凝段插入水循环联集管内，利用循环的水将热管传递的热 量带入水箱。但上述技术还是存在以下明显不足1、循环介质或循环水均需要专用循环泵和 控制器并且消耗不少的电力，否则传输距离短、集热器与水箱难于分离到理想的距离位置；2、 系统经过多级显热传递，温差大热效率差，得热温度偏低，传热效果和集热效果欠佳，而且 能量密度小，难于适应髙温应用领域如吸收式制冷；3、系统复杂、传热系数低，部件、管道 尺寸大耗材多，制造成本髙；4、循环泵、热管寿命难于超过15年，可维护性、经济性欠佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种不仅可以与建筑美观结合易于安装，而且可以无电耗或微电耗 长距离输送、高效率传热、髙能量输出、成本适中的太阳能集热设备。为实现上述目的，本专利技术的建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导集热装置，由带自动分 液器的平板集热器、循环汽管、循环液管、冷凝器、蓄热器构成，所述平板形集热器包括方 形框架、背面的反射板、玻璃真空集热管、翅片排管、蒸汽联集管以及由储液器、精密量孔 和毛细管组成的自动分液器，方形框架上的管托固定多支均布的玻璃真空集热管，其内套装 一端封闭的带导热翅片的金属排管，各支排管的另一端分别与蒸汽联集管垂直连通，蒸汽联 集管的出口端与一循环汽管连通；多组相同的精密量孔在储液器内水平排列，并分别与相同 规格的毛细管的一端连通，毛细管的另一端也水平排列并分别与各排管的开口端内壁联通，储液器的进口串连三通充液阀门并与循环液管连通；所述排管中至少有一支作为补偿排管与 蒸汽联集管的凝液顺利优先导通且不与毛细管连接；冷凝器置于蓄热器内部，冷凝器的进汽 口与循环汽管的另一端连通，出液口与循环液管的另一端连通/或串联一微型液泵后与循环液管的另一端连通；蓄热器包容冷凝器，是受热液体容器或另一装置的加热部件；组成的装置 内形成真空并充入适量适当沸点的液态介质，系统的最髙位引出一不凝气体排气管阀，装置 的裸露部件保温绝热。为了提髙平板集热器的视觉效果并防止灰尘污染，可以在玻璃真空管的前面设一透光板; 为强化效果，排管内可加工成纵向或环向或螺旋型沟槽或内附毛细管；为提髙工作温度，可 选用曲面聚焦反射板；为提髙系统效果，冷凝器采用内外强化翅片或强化管壁；集热器的挂 架是可调倾角的铰链挂架；为了制造和安装的方便，循环管道的连接采用螺纹或法兰活动连 接；为了精确检测、控制系统充液量，在系统低位设置液位传感器并控制串联在储液器进口 的机械或电磁阀门；对于设置液位控制阀的热水系统，可以用自来水为介质，冷凝器可以采 用多孔小容器构成开放式蒸汽直热双温热水装置。采用上述结构的太阳能集热设备按如下原理工作真空集热管内的镀膜吸收太阳光热逐 渐升温，经翅片传导至排管内的超导液体产生介质蒸汽，在蒸汽内压作用下，经循环汽管进 入冷凝器换热凝结成液体，再经循环液管靠重力或微型泵，回流进入自动分液器的储液器， 通过精密量孔和毛细管的节流、分配，均匀滴入各排管的进口内腔，在毛细作用和/或重力作 用下分散到排管内壁，重复蒸发，依此循环将热量传递到蓄热器。由于系统是靠介质的蒸汽 潜热传递热量，恒温性能好、能量密度大、得热温度髙、集热效率髙，同时蒸汽的流动阻力 小、流速快，传热迅速、输送距离远，真正实现分离结构设计；由于多数安装条件是冷凝器 高于集热器，因此回流液态介质可以利用自身重力自动回流而无须循环泵的电能消耗，即使在不利情况需要循环泵时，因其循环流量极小，消耗电能也极其微小，仅是液态导热介质/ 或水循环电耗的百分之几，而且泵体小成本低；由于相变冷凝换热系数大、热流密度高，使 系统的管道、换热器等零件可以小型化，节省材料消耗，成本降低；系统可以选择不同的介 质实现不同工作温区，可用于太阳能温水、开水、空调、采暖、热风等不同应用领域，而且 介质可以更新、补充，设备维护方便简单，设备实际寿命远髙于现有技术产品；自动分液器 的应用，处成了回流液体可以微流均匀地分配到各排管，实现髙效的薄膜蒸发工况，显著提 髙系统的传j^能力，解决了分离热管与太阳能真空管结合难以回避的淹没蒸发工况，与满液 池态蒸发相比，传热能力按不同介质可提髙20-50度。 附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术方案作进一歩详细的说明。 图1是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导集热装置第一种实施方式的剖视图。 图2是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导集热装置第二种实施方式的剖视图。 图3是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导非承压热水器的剖视图。 图4是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导热水工程集成系统的剖视图。 图5是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导集热装置的另一种实施方式的剖视图。 图6是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导电辅助暖风散热器的剖视图。 图7是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导风冷吸收式空调/冰箱系统的剖视图。 图8是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导喷射式空调热水器/冰箱热水器的剖视图。 图9是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导扩散吸收式空调热水器/冰箱热水器剖视图。 图10是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导带辅助热源的多用途储热中心的系统图。 具体实施例方式图l是建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导集热装置构成的太阳能电热水器，由平板形 集热器(1)、循环液管(2A)、循环汽管(2B)和蓄热器(4)及其内部的冷凝器(3)构成； 平板形集热器(1)包括方形框架(W)、背面的曲面反射聚光板(1N)、玻璃真空集热管(1A)、 翅片排管(1E)、蒸汽联集管(1D)以及由储液器(11)、精密量孔(m)和毛细管(1G)组 成的自动分液器，方形框架(1M)上的管托水平固定多支均布的玻璃真空集热管(1A)，其内 套装一端封闭的带环形导热翅片的金属排管(1E),排管(IE)的内壁加工出纵向和螺旋形毛 细沟槽，各支排管(IE)的另一端分别与联集管(1D)垂直连通，联集管(1D)的上端连接 管道螺纹接头并与循环汽管(2B)连通，联集管(1D)的下端连通一浮球电磁液位传感器(1C) 和排污阀(1B),联集管(1D)的上部连接压力安全阀(1K),多组相同的精密量孔(1H)在 储液器(II)内水平排列，并分别与相同规格的毛细管(1G)的一端连通，毛细管(1G)的 另一端也水平排列并分别通过导液管(1F)引入各排管(1E)的开口端内壁，储液器(II) 的进口串连一个受浮球电磁液位传感器(1C)控制的常开电磁阀(1J)，再与三通充液阀门 (1R)连通并连接循环液管(2A),本文档来自技高网...
【技术保护点】
建筑平板形分体壁挂真空太阳能超导集热装置，由真空管平板形集热器（１）、蓄热器（４）、换热器（３）以及连接其间的循环液管（２Ａ）组成，其特征在于：所述平板形集热器（１）包括方形框架（１Ｍ）、背面的反射板（１Ｎ）、玻璃真空集热管（１Ａ）、翅片排管（１Ｅ）、蒸汽联集管（１Ｄ）以及由储液器（１Ｉ）、精密量孔（１Ｈ）和毛细管（１Ｇ）组成的自动分液器，方形框架（１Ｍ）上的管托固定多支均布的玻璃真空集热管（１Ａ），其内套装一端封闭的带导热翅片的金属排管（１Ｅ），各支排管（１Ｅ）的另一端分别与蒸汽联集管（１Ｄ）垂直连通，蒸汽联集管（１Ｄ）的出口端与一循环汽管（２Ｂ）连通；多组相同的精密量孔（１Ｈ）在储液器（１Ｉ）内水平排列，并分别与相同规格的毛细管（１Ｇ）的一端连通，毛细管（１Ｇ）的另一端也水平排列并分别与各排管（１Ｅ）的开口端内壁联通，储液器（１Ｉ）的进口串连三通充液阀门（１Ｒ）并与循环液管（２Ａ）连通；所述排管（１Ｅ）中至少有一支作为补偿排管（１Ｑ）与蒸汽联集管（１Ｄ）的凝液顺利优先导通且不与毛细管（１Ｇ）连接；高效的冷凝器（３）置于蓄热器（４）内部，冷凝器（３）的进汽口（３Ｂ）与循环汽管（２Ｂ）的另一端连通，出液口（３Ａ）与循环液管（２Ａ）的另一端连通／或串联一微型液泵（２Ｃ）后与循环液管（２Ａ）的另一端连通；蓄热器（４）包容冷凝器（３），是受热液体容器或另一装置的加热部件；组成的装置内形成真空并充入适量适当沸点的液态介质，系统的最高位引出一不凝气体排气管阀（３Ｃ），装置的裸露部件保温绝热。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：喜春野，郑丽红，喜悦，冯典雅，袁健，
申请(专利权)人：喜春野，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]
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