具有V型板的太阳能V形槽式蜂窝结构双行程集储热系统技术方案

具有Ｖ型板的太阳能Ｖ形槽式蜂窝结构双行程集储热系统，涉及新能源领域，包括外层保温结构、平面镜、圆柱形储热罐、矩形金属管道、Ｖ型吸热板、圆柱形玻璃透明蜂窝结构，其特征是：绝热树脂板构成系统的外层保温结构，兼起支撑框架的作用玻璃透明蜂窝结构位于系统的最上方，由上下玻璃钢盖板和玻璃管组成，玻璃管位于上下玻璃钢盖板的中间，系统中部是由平面镜构成的Ｖ形槽聚光结构，最下方是矩形金属管道，分隔上行程和下行程；储热罐填放在下行程和平面镜下部的空间内；在上行程的绝热树脂板上开三个小圆孔，在下行程的中间部位开一个大圆孔，Ｖ型吸热板位于矩形金属管道的上方。本实用新型专利技术优点具有集热效率提高；制作简单、成本低、使用方便。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及新能源领域，主要是太阳热能如何收集和储存的问题，特指一种具有v 型板的太阳能v形槽式蜂窝结构双行程集储热系统。ii; t祖凰 改不苜豫在太阳能热利用过程中，首先面临的问题就是如何收集和储存太阳热能。目前已经被广 泛采用的收集和储存太阳热能的产品是太阳能热水器，但它仅能以水为传热介质，这就存在 很多问题，如滲漏、腐蚀和防冻问题。而随着能源问题日益严重，对太阳能空气集热器的 需求越加强烈。但是在收集太阳热能时又有很多问题，如收集的热能本身很容易耗散掉、 吸热板吸收太阳辐射的效率不髙并且由于占地面积的限制，吸热面积不够大、吸收的热能不 能尽快的导出和太阳能的不连续等问题。
技术实现思路
为了避免和克服上述不足，本技术的目的是提供一种能够有效吸收太阳热能，减少 散热损失，能尽快将所收集的热能传给用户并且能将多余的热能储存供阴雨天或者夜晚使用 的太阳能空气集热/储热系统。本技术的技术方案为具有V型板的太阳能V形槽式蜂窝结构双行程集储热系统，包括外层保温结构、镀有选择 性涂层的V型吸热板、圆柱形玻璃透明蜂窝结构、平面镜、矩形金属管道、装有相变储热材 料的储热罐，其特征是由绝热树脂板构成整个系统的外层保温结构，兼起支撑框架的作用， 圆柱形玻璃透明蜂窝结构位于系统的最上方，由上下玻璃钢盖板和玻璃管组成，玻璃管位于 上下玻璃钢盖板的中间，系统中部是由平面镜构成的V形槽聚光结构，最下方是矩形金属管 道，作为分隔上行程和下行程的元件，装有相变材料的圆柱形储热罐填放在下行程和平面镜 下部的空间内作为储热单元，储热材料可以是石蜡、十水硫酸钠等等，在上行程的绝热树脂 板上开三个小圆孔作为冷空气入口，在下行程的中间部位开一个大圆孔，作为热空气出口， 三个小圆孔的面积等于大圆孔的面积，平面铝板用特制轧机轧制成90度角的V型板，再在V型板上表面镀上一层选择性吸收薄膜，薄膜材料可以是NiCrOxNY、 TiOyNx等等，便得到了镀 有选择性涂层的V型吸热板，此板放在矩形金属管道的上方。按照顺序依次将矩形金属管道、 装有相变储热材料的储热罐、平面镜、镀有选择性涂层的V型吸热板和圆柱形玻璃透明蜂窝 结构封装于外层保温结构中。在封装过程中要保证V型吸热板的三个侧面与外层保温结构之间的密封。其工作过程为太阳光通过透明蜂窝结构射入集热器，由V型玻璃结构聚光，将太阳光 聚集到镀有选择性吸收涂层的V型吸热板上，使板温升高。冷空气从上面入口进入集热器， 吸收V型吸热板上的热量，完成第一行程的换热过程。被加热的空气进而通过集热器另一端 的通道进入第二行程，继续与V型板完成第二行程的换热。被充分加热的热空气再通过集热 器出口排入应用环境中去。本技术的优点是 一、本系统能有效增加太阳能集热面积二、由于镀上了选择性 吸收薄膜，使吸热板有很大的吸收率和很小的发射率。三、由平面镜构成的v形槽能有效聚 集太阳光线，增加单位吸热面积上的太阳辐照度。四、空气在集热器中釆用双行程流动，即 冷空气先通过蜂窝结构与V型板之间的流道，然后再通过V型板下部流道，这样能增加传热行 程，能高效的将收集的热量传递出来。五、由于有相变储热单元，能够将部分热能储存起来 供夜间和阴雨天使用。此外，可以利用空气作为传热介质，从而避免渗漏、腐蚀和冻结问题；圆柱形玻璃透明 蜂窝结构大大减少了通过上盖板的热损失，提高集热器的集热效率；集热和储热结合为一体， 因此可以解决太阳能不能连续供应的问题；储热单元体吸收了部分的集热能量，使系统内外 温差减小，热损失减少；采用双行程流动，使冷空气先通过集热器上部吸热后，再流经集热 器下部放热，能更快的将收集的热量带走，提高效率；用镀有选择性涂层的V型吸热板集热， 可有效增大集热面积，并使吸热板吸收的太阳辐射更多，反射的更少；采用平面镜反射聚焦， 增大了阳光单位面积上的辐照度，有效提高集热温度和集热量；制作简单、成本低、使用方 便；适合不同时间、地点；将对太阳能热利用产生积极影响。附图说明以下结合附图和实例对本技术作进一步说明。图l是本实用f 型示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的B-B剖视图，图4是图3的C向视图。如图所示，图中标号分别代表l.下行程2.上行程3.平面镜4.装有相变材料的圆 柱形储热罐5.矩形金属管道6.连接上下行程的竖直通道7.绝热树脂板8.镀有选择性涂 层的V型吸热板9.上玻璃钢板IO.冷空气入口 ll.热空气出口 12.圆柱形玻璃透明蜂窝结 构 13.玻璃管14.下玻璃钢板具体实施方式如图所示，由绝热树脂板7构成整个集储热系统的外层保温结枸，兼起支撑框架的作用。 用玻璃钢材料制作透明蜂窝结构的上下盖板9，用玻璃管13作为圆柱形玻瑰透明蜂窝结构12的内部蜂窝。由平面镜3形成V形槽结构。用矩形金属管道5作为分隔上行程2和下行程1的元 件。将装有相变材料的圆柱形储热罐4填放在下行程1和平面镜3下部的空间内作为储热单元。 在上行程2的绝热树脂板7上开三个圆孔作为冷空气入口10，在下行程l的中间部位开一个大 圆孔，作为热空气出口ll。将平面铝板用特制轧机轧制成90度角的V型板，再在V型板上表面 镀上一层选择性吸收薄膜，便得到了镀有选择性涂层的V型吸热板8。按照顺序依次将矩形金属管道5、圆柱形储热罐4、平面镜3、镀有选择性涂层的V型吸热 板8和圆柱形玻璃透明蜂窝结构12封装于绝热树脂板7中。在封装过程中要保证V型吸热板8的 三个侧面与绝热树脂板之间的密封。在实际应用时，将具有V型板的太阳能V形槽式蜂窝结构双行程集储热系统朝南与地面约 45度角摆放。太阳光首先通过圆柱形玻璃透明蜂窝结构12进入空气集热器， 一部分直接照在 镀有选择性涂层的V型吸热板8上，另一部分照在V形槽的平面镜上，经过反射，又照射在V型 吸热板8上，这就增大了单位面积上的太阳辐照度，由于V型吸热板8上镀有选择性吸收薄膜, 能有效的吸收太阳热能，而反射的很少。空气由冷空气入口10进入集热器，外掠V型吸热板8 上表面，冷空气得到初步加热，完成空气第一行程集热过程。由于最上方有透明蜂窝结构12， 能有效抑制对流换热损失。被加热的空气通过集储热系统另一端的连接上下行程的竖直通道 6，进行系统下部，将热量传递给装有相变材料的圆柱形储热罐4。然后，被加热空气通过热 空气出口ll经风机抽吸送入用热设备，完成第二行程的储热过程，待到需要用热时，再将储 存的热量释放出来。权利要求1. 具有V型板的太阳能V形槽式蜂窝结构双行程集储热系统，包括外层保温结构、平面镜(3)、装有相变材料的圆柱形储热罐(4)、矩形金属管道(5)、镀有选择性涂层的V型吸热板(8)、圆柱形玻璃透明蜂窝结构(12)，其特征是由绝热树脂板(7)构成整个系统的外层保温结构，兼起支撑框架的作用，圆柱形玻璃透明蜂窝结构(12)位于双行程集储热系统的最上方，由上下玻璃钢盖板(9)(14)和玻璃管(13)组成，玻璃管(13)位于上下玻璃钢盖板(9)(14)的中间，系统中部是由平面镜(3)构成的V形槽聚光结构，最下方是矩形金属管道(3)，作为分隔上行程(2)和下行程(1)的元件；装有相变材料的圆柱形储热罐(4)填放在下行程(1)和平面镜(3)下部的空间内作为储热单元；在上行程(2)的绝热树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有Ｖ型板的太阳能Ｖ形槽式蜂窝结构双行程集储热系统，包括：外层保温结构、平面镜（３）、装有相变材料的圆柱形储热罐（４）、矩形金属管道（５）、镀有选择性涂层的Ｖ型吸热板（８）、圆柱形玻璃透明蜂窝结构（１２），其特征是：由绝热树脂板（７）构成整个系统的外层保温结构，兼起支撑框架的作用，圆柱形玻璃透明蜂窝结构（１２）位于双行程集储热系统的最上方，由上下玻璃钢盖板（９）（１４）和玻璃管（１３）组成，玻璃管（１３）位于上下玻璃钢盖板（９）（１４）的中间，系统中部是由平面镜（３）构成的Ｖ形槽聚光结构，最下方是矩形金属管道（３），作为分隔上行程（２）和下行程（１）的元件；装有相变材料的圆柱形储热罐（４）填放在下行程（１）和平面镜（３）下部的空间内作为储热单元；在上行程（２）的绝热树脂板（７）上开三个小圆孔作为冷空气入口，在下行程（１）的中间部位开一个大圆孔，作为热空气出口，镀有选择性涂层的Ｖ型吸热板（８）位于矩形金属管道的上方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文佳，左然，张志强，刘春生，徐华昭，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]