一种焦点位置变化的环路热管太阳能集热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种通过焦点变化的环路热管太阳能集热装置，所述集热装置包括反射镜和集热管箱，在除垢阶段，采取集热管箱是否位于反射镜焦点的方式来完成是佛对集热管箱进行集热或者不集热的操作，当需要集热的时候，集热管箱位于反射镜的焦点，当不需要集热的时候，集热管箱不位于反射镜的焦点。本发明专利技术通过集热管箱是否位于反射镜的焦点，可以使得流体在弹性管束内频繁的蒸发膨胀以及收缩，从而不断的带动弹性管束的振动，从而能够进一步实现除垢操作，提高换热效果。提高换热效果。提高换热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种焦点位置变化的环路热管太阳能集热装置


[0001]本专利技术属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能集热器系统。

技术介绍

[0002]随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。
[0003]太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1
×
10
18
kW
·
h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小(每平方米约一千瓦)，而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。
[0004]针对集热器的结构，现有技术已经进行了很多的研发和改进，但是整体来说集热能力不足，而且还存在运行时间长容易结垢问题，影响集热效果。
[0005]无论哪种形式和结构的太阳能集热器，都要有一个用来吸收太阳辐射的吸收部件，集热器的结构对太阳能的吸收起到重要的作用。
[0006]针对上述问题，本专利技术在前面专利技术的基础上进行了改进，提供了一种新的环路热管太阳能集热系统化，从而解决热管换热量低及其换热不均匀的问题。
[0007]在应用中发现，太阳能持续集热加热或者晚上不加热会导致内部流体形成稳定性，即流体不在流动或者流动性很少，或者流量稳定，导致换集热管振动性能大大减弱，从而影响集热管的除垢以及加热的效率。因此需要对上述太阳能集热器进行改进。

技术实现思路

[0008]本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种新式结构的集热装置。该集热装置能够提高白天进行集热，晚上进行辅助加热和除垢的操作，提高了热利用效果和除垢效果。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种通过焦点变化的环路热管太阳能集热装置，所述集热装置包括反射镜和集热管箱，在除垢阶段，采取集热管箱是否位于反射镜焦点的方式来完成是佛对集热管箱进行集热或者不集热的操作，当需要集热的时候，集热管箱位于反射镜的焦点，当不需要集热的时候，集热管箱不位于反射镜的焦点。
[0011]作为优选，在一个周期时间P内，周期的前段时间，集热管箱位于反射镜的焦点，周期的后段时间，集热管箱不位于反射镜的焦点。
[0012]作为优选，所述反射镜沿着中部分为两部分，分别是第一部分和第二部分，所述支撑件设置在集热管箱的下部，液压伸缩杆分别从支撑柱上伸出延伸连接到第一部分和第二
部分，用来驱动第一部分和第二部分分开或者合并，当第一部分和第二部分合并在一起时，所述的反射镜构成一个完整的反射镜，所述集热管箱位于反射镜的焦点位置处，用于对集热管箱进行集热；当第一部分和第二部分分开时，所述的集热管箱不位于第一部分和第二部分的焦点，不对集热管箱进行加热。
[0013]作为优选，所述的液压伸缩杆连接驱动器，通过驱动器驱动液压伸缩杆的伸缩，通过液压伸缩杆的伸缩来使得反射镜的焦点发生位置变化。
[0014]作为优选，所述集热装置包括位于下部的集热管箱、左上管、右上管和放热管组，左上管、右上管位于集热管箱的上部，所述放热管组包括左放热管组和右放热管组，左放热管组与左上管和集热管箱相连通，右放热管组与右上管和集热管箱相连通，从而使得集热管箱、左上管、右上管和放热管组形成加热流体封闭循环，所述放热管组为一个或多个，每个放热管组包括圆弧形的多根放热管，相邻放热管的端部连通，使多根放热管形成串联结构，并且使得放热管的端部形成放热管自由端；集热管箱包括第一管口和第二管口，第一管口连接左放热管组的入口，第二管口连接右放热管组的入口，左放热管组的出口连接左上管，右放热管组的出口连接右上管。
[0015]作为优选，所述左放热管组和右放热管组沿着集热管箱的中部对称。
[0016]作为优选，所述左放热管组的放热管是以左上管的轴线为圆心分布，所述右放热管组的放热管是以右上管的轴线为圆心分布。
[0017]作为优选，左上管21的中心与右上管21的中心之间的距离为M，左上管21的管径、右上管22的半径相同，为B，放热管中最内侧放热管的轴线的半径为N1,最外侧放热管的轴线的半径为W2,则满足如下要求：
[0018]N1/W2＝a*Ln(B/M)+b；其中a,b是参数，Ln是对数函数，其中0.5788<a<0.6002，1.6619<b<1.6623；作为优选，a＝0.5790，b＝1.6621。
[0019]作为优选，35<B<61mm；230<M<385mm；69<N1<121mm，119<W2<201mm。
[0020]作为优选，放热管组的放热管的数量为3－5根，优选为3或4根。
[0021]作为优选，0.55<N1/W2<0.62；0.154<B/M<0.166。
[0022]作为优选，0.57<N1/W2<0.61；0.158<B/M<0.162。
[0023]作为优选，集热箱体底部的中点与左上管21、右上管22圆心之间形成的夹角A为40－100度(角度)，优选为60度(角度)。
[0024]作为优选，放热管的半径优选为10－40mm；优选为15－35mm，进一步优选为20－30mm。
[0025]本专利技术具有如下优点：
[0026]1、本专利技术通过集热管箱是否位于反射镜的焦点，可以使得流体在弹性管束内频繁的蒸发膨胀以及收缩，从而不断的带动弹性管束的振动，从而能够进一步实现除垢操作，提高换热效果。
[0027]2、本专利技术提出了新式结构的集热装置，该集热装置能够提高集热效果，提高集热管的放热能力，减小能量的耗费。
[0028]3、一种新式结构的新式结构的集热装置，通过在有限的空间设置更多的放热管组，增加管束的振动范围，从而强化传热，增强除垢。
[0029]4、本专利技术通过流体流动方向上的放热管组管径以及间距分布的设置，可以进一步
提高换热效率。
[0030]5、本专利技术通过大量的实验和数值模拟，优化了集热装置的参数的最佳关系，从而实现最优的加热效率。
附图说明：
[0031]图1为本专利技术集热装置的主视图。
[0032]图2-1为本专利技术集热系统的集热主视图。
[0033]图2-2为本专利技术集热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过焦点变化的环路热管太阳能集热装置，所述集热装置包括反射镜和集热管箱，在除垢阶段，采取集热管箱是否位于反射镜焦点的方式来完成是佛对集热管箱进行集热或者不集热的操作，当需要集热的时候，集热管箱位于反射镜的焦点，当不需要集热的时候，集热管箱不位于反射镜的焦点。2.如权利要求1所述的集热装置，其特征在于，在一个周期时间P内，周期的前段时间，集热管箱位于反射镜的焦点，周期的后段时间，集热管箱不位于反射镜的焦点。3.如权利要求1所述的集热装置，其特征在于，所述反射镜沿着中部分为两部分，分别是第一部分和第二部分，所述支撑件设置在集热管箱的下部，液压伸缩杆分别从支撑柱上伸出...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春生，马军，张茜卓，辛华钰，辛希龙，林茜，卓超杰，滕一诺，刘一晟，褚冯键，王铁信，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：