相变式太阳能集热装置制造方法及图纸

一种相变式太阳能集热装置，其特征在于包括有能集收太阳能能量的集热体；用来贮存热能、且直接存放在集热体内的相变材料；插入相变材料中用以从相变材料中取出热量的换热装置和用以固定集热体的支架。本实用新型专利技术太阳能集热器由于设置了相变材料贮存热量，减少了贮热装置的体积、重量和成本；将此装置应用于热水器，可大大减小其体积，并保存有足够的能量，使热水器使用方便，结构简单，效率高。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相变式太阳能集热装置本技术涉及一种太阳能集热装置，特别涉及一种应用于太阳热水器的太阳能集热装置。现行太阳能集热装置均是以利用太阳能直接加热所使用物质供生产、生活使用的，如：太阳热水器加热水，温室及太阳房用太阳能空气集热器加热空气等等。均存在着贮热容器太大(体积大、重量大、成本高)的缺陷，太阳能热水器的水箱在许多场合已经严重影响太阳热水器的安装使用，很多旅游城市由于太阳热水器安装影响建筑物的景观而不得不限制这一安全节能产品的使用；空气集热器由于所需容器更大、成本更高就只好舍弃贮热装置，只能在有太阳时向温室或太阳房供热。虽然也有部分人提出将相变材料用于太阳能，但采取的技术措施不实用，故不能够形成产品。本技术的目的在于针对现行产品的不足，提供一种太阳能集热装置，采取更为实用的方案，能去除或减小太阳能集热装置的贮热容器，使之能很方便地同建筑物等相结合，便于太阳能热水器、太阳能空气集热器等产品的推广应用。本技术的目的是通过以下方式实现的：一种相变式太阳能集热装置，其特征在于包括有能集收太阳能能量的集热体；用来贮存热能、且直接存放在集热体内的相变材料；插入相变材料中用以从相变材料中取出热量的换热装置和用以固定集热体的支架。如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于在所述的换热装置上带有翼片，将相变材料分隔成多个薄层。如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于相邻翼片的间隙为3～20mm，翼片可以是片状的，也可以是环状的。如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于所述的集热体采用全玻璃太阳能真空集热管。-->如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于所述的真空集热管，内径在于Φ40～100mm之间。如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于换热装置为U形管。如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于换热装置为通水热管，如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于换热装置为通水蛇形管。如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于所述的集热体采用带有吸热涂层的扁盒，受光面带有透明盖板。如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于相变材料部分直接存放在太阳能真空集热管内，其余部分存放于带保温的容器中。如上所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于相变材料为8水氢氧化钡或为石蜡，也可为沥青。本技术利用集热体集收太阳能能量，有足够量的相变材料用来贮存热能，换热装置插入相变材料中，用以从相变材料中取出热量。本技术安装在室外露天场所，能实现以下功能：在太阳的照射下，集热体吸收太阳能转化为热能加热自身及相变材料，相变材料吸收热量后温度逐渐升高至相变温度点，产生相变继续吸热，相变完成后仍可继续升温吸热；当需要使用此装置内的热量时，所用物质(如：水、空气等)通过换热装置从相变材料吸取热量，相变材料温度下降，在相变温度点产生相变，释放相变潜热，相变过程中和结束后相变材料温度下降继续释放热量。本技术太阳能集热器由于设置了相变材料贮存热量，减少了贮热装置的体积、重量和成本；同时，在换热装置上有翼片，将相变材料分隔成多个薄层，提高换热装置的换热效果和相变材料的寿命。当水、空气等从换热装置中流过时将其直接加热，不再需要大体积的贮热容器。将此装置应用于热水器，可大大减小其体积，并保存有足够的能量，使热-->水器使用方便，结构简单，效率高。为太阳热水器的大规模安装、使用创造了条件。下面通过实施例及附图作进一步描述。图1是本技术的方式一实施例的结构示意图。图2是方式一实施例真空管部分轴向断面的结构示意图。图3是本技术的方式二的实施例的结构示意图。图4是方式二实施例真空管部分轴向断面的结构示意图。图5是本技术的方式三实施例的结构示意图。图6是本技术的方式四实施例的结构示意图。一种相变式太阳能集热装置，由集热体1、贮能用相变材料2、换热装置3及支架4、保温层5等部件构成，其中集热体1用来集收太阳能能量，相变材料2直接存放在集热体1内，用来贮存热能；换热装置3插入相变材料2中，用以从相变材料2中取出热量。在换热装置3上带有翼片6，翼片间距离为3～20mm，翼片的目的是为了克服相变材料导热性能较差缺陷，提高换热装置的换热效果；同时，翼片的存在，也将相变材料分隔成多个薄层，解决了部分相变材料(如水合盐)具有的容易析出的缺陷。提高了相变材料2的寿命和整体的换热能力。本技术有多种具体实施方式：方式一：参见图1、图2：集热体1为全玻璃太阳能真空集热管7，内径可在40～100mm之间，以保证有足够的容量，换热装置3为带环状翼片6的通水U形管8，相变材料2为8水氢氧化钡9，相变材料2存放在集热体1内，换热装置3插入相变材料2中，集热体1和换热装置3由支架4支承固定；在换热装置3的外围包有保温层5。全玻璃太阳能真空集热管包括真空管外层玻璃10，真空管内层玻璃11，真空管外层玻璃10与真空管内层玻璃11之间为真空层，相变材料8水氢氧化钡9，填充在真空管7内，被环状翼片6分隔成多个环形薄层，-->减少了氢氧化钡析出的可能性，也使各部位到翼片的距离缩短，减少了热阻，提高了换热能力。在太阳的照射下，集热体1吸收太阳能转化为热能加热自身及管内的相变材料8水氢氧化钡，相变材料8水氢氧化钡吸收热量后温度逐渐升高至相变温度点，产生相变分解为氢氧化钡和水继续吸热，相变完成后仍可继续升温吸热；当将本技术用于热水器，需要使用相变式真空管太阳热水器内的热量时，用水通过换热装置3的U形管，换热装置3从相变材料吸取热量，水温得到升高，变为热水，相变材料温度下降，在相变温度点产生相变，氢氧化钡和水合成为8水氢氧化钡，释放出相变潜热，相变结束后相材料温度下降继续释放热量直至温度同水温接近为止。方式二：参见图3：集热体1为真空管12，换热装置3为带片状翼片的通水热管13，相变材料2为石蜡14，真空管12与相变材料贮存箱15相连，相变材料2存放在真空管12与相变材料贮存箱15内，换热装置3插入相变材料2中，集热体1、换热装置3和相变材料贮存箱15由支架4支承固定；在相变材料贮存箱15的外围包有保温层5。在通水热管13上设有圆形片状翼片16。真空管包括真空管外层玻璃17，真空管内层玻璃18，真空管外层玻璃17与真空管内层玻璃18之间为真空层，相变材料石蜡14填充在真空管12内，被圆形片状翼片16分隔成多个薄层，减少了氢氧化钡析出的可能性，也使各部位到翼片的距离缩短，减少了热阻，提高了换热能力。在太阳的照射下，集热体真空管吸收太阳能转化为热能加热自身及管内和相变材料贮存箱中的相变材料石蜡，石蜡吸收热量后温度逐渐升高至相变温度点，产生相变由固态逐渐熔化为液态继续吸热，相变完成后仍可继续升温吸热；当需要使用相变式真空管热管太阳热水器内的热量时，用水通过(1)热管(换热装置)从相变材料吸取热量，水温得到升高，变为热水，相变材料温度下降，在相变温度点产生相变，由液态逐渐凝固为固态，释放出相变潜热，相变结束后相材料温度下降继续释放热量直至温-->度同水温接近为止。方式三：参见图5：集热体1为表面有吸热涂料的扁盒19，扁盒19厚度在25～70mm之间，换热装置为带片状翼片的通水蛇形管20，扁盒内存有相变材料为沥青24，扁盒19由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变式太阳能集热装置，其特征在于包括有能集收太阳能能量的集热体（１）；用来贮存热能、且直接存放在集热体内的相变材料（２）；插入相变材料（２）中用以从相变材料（２）中取出热量的换热装置（３）和用以固定集热体（１）的支架（４）。

【技术特征摘要】
1、一种相变式太阳能集热装置，其特征在于包括有能集收太阳能能量的集热体(1)：用来贮存热能、且直接存放在集热体内的相变材料(2)；插入相变材料(2)中用以从相变材料(2)中取出热量的换热装置(3)和用以固定集热体(1)的支架(4)。2、根据权利要求1所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于在所述的换热装置(3)上带有翼片(6)，将相变材料(2)分隔成多个薄层。3、根据权利要求2所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于相邻翼片(6)的间隙为3～20mm，翼片(6)可以是片状的，也可以是环状的。4、根据权利要求1、2或3所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于所述的集热体(1)采用全玻璃太阳能真空集热管(7)。5、根据权利要求4所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于所述的真空集热管(7)，内径在于Φ40～100mm之间。6、据权利要求4所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于换热装置(3)为U形管(8)。7、根据权利要求4所述的一种相变式太阳能集热装置，其特征在于换热装置(3)为通水热管(13)，8、根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟，王海涛，
申请(专利权)人：中山长青燃气具有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]