真空集热管内两相流换热太阳集热装置制造方法及图纸

真空集热管内两相流换热太阳集热装置，由真空集热管和联集器件组成，其特征在于集热管两端的水平误差小于正负35毫米；通过调整联集管状态和在联集器件或集热管管口设置挡水挡气物体使集热管内始终有水、气留存；挡水挡气物体包括连接驳管、密封圈和挡气水圈。本实用新型专利技术的有益效果：在集热管内实现两相共存和两相流换热循环。两相流换热循环传热能力强、等温性好、换热环节少、热沉小、输出温度调节方便、可靠性高、抗冻、性价比高。本实用新型专利技术拓展了真空集热管及其集热装置的用途，包括用集热管引进海水直接进行蒸馏，并用所产蒸汽实现多效蒸馏。结合附图给出三个实施例。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及真空集热管内两相流换热太阳集热装置。
技术介绍
现有的真空集热管集热温度高、热损小、产业化程度高，用其制造的插管式太阳热水器可在冬季提供50°C以上生活热水。但总的来说，真空集热管的应用产品还不够丰富发达。
技术实现思路
本技术的目的是要提供真空集热管内两相流换热太阳集热装置。本技术解决其技术问题所采取的技术方案用真空集热管和与集热管配合连接的联集器件，组成一台真空集热管内两相流换热的太阳集热装置。联集器件包括与集热管罩玻璃管插入连接的联集盒，通过其连接驳管与集热管内玻璃管或者罩玻璃管连接的联集母管以及蓄热水箱。真空集热管包括全玻璃真空集热管、内玻璃管带翅板吸收体的真空集热管。令集热管两端的水平误差小于正负35毫米。在大多数情况下，集热管的布置越接近水平越好。通过调整联集器件的驳接管或者集热管的状态、在联集器件内或者在集热管管口设置挡水物体使集热管出水时有水留存、在集热管管口上部设置挡气物体使集热管进水时上面有气留存。所述挡水物体和挡气物体包括与集热管内玻璃管密封连接的连接驳管及密封圈、与集热管内玻璃管内侧密封连接的挡气水圈。集热管内的水可以放出但不能放完，可以放进但不能全部占据集热管内部空间。联集器件配置补水驳管、排水驳管、进出水驳管、溢气管或者封闭气囊和泄压器件。集热管可含有与其内腔壁贴合的毛细吸液材料，譬如卷成筒状并用弹性件抵住的玻璃丝网。还可以采用配置有电磁阀、水温水位传感器或者流量计的微机控制系统，制造微机控制的两相流换热太阳集热装置。还可以在联集器件内部嵌入一个管状换热器；或者在联集器件内各集热管内部嵌入分支换热器，所述分支换热器相互连接形成水路，集热管内的水不断蒸发成水蒸气在管状换热器或者分支换热器表面冷凝；或者联集器件与一根伸向外界的蒸汽管连接，集热管内的水不断蒸发成水蒸气通过蒸汽管输出。还可以采用一维聚光装置，所述一维聚光装置包括反射聚光器件和透镜聚光器件；一维聚光装置与集热管聚光连接，即集热管的吸收膜处于一维聚光装置的聚光区域。还可以令联集器件轴心线带水平倾角安装；在联集器件内设置梯级水坝；梯级水坝的每一梯级与一支或者处于同一水平位置的一对集热管连通，梯级水坝的挡水水位高于所在集热管的留存水位0至30毫米。还可以采用一个蓄热水箱加热负载，蓄热水箱与一个封闭的管状两相流换热器件冷端低热阻连接；冷端的位置高于联集器件并与联集器件内部通过一根蒸汽管连通，冷端内的冷凝水可以回流进入联集器件内部；冷端的顶部含有一根与一个负压源或者与一个气球式封闭气囊连通的通气管。还可以令联集器件内部通过一根蒸汽管与一个外置换热器件连通；所述换热器件的底部与一个水泵的进水口连接，水泵的出水口与联集器件的补水驳管连接。还可以令联集器件含有一个可控梯级多水位水坝或者多水位挡水物体，多水位水坝的每个坝面下部和多水位挡水物体的下部均含有溢流界面和一个以上可控水阀；集热管的水位状态随这些可控水阀状态的改变而改变。还可以采用一个水力抽真空器件，所述水力抽真空器件的真空吸气口与联集器件内部之间串接有一个可控气阀；或者串接有一个可控气阀和一个负压容器。玻璃仪器店有一种水力抽真空器件销售，它利用运动流体的卷吸作用形成负压来抽真空。本技术的有益效果令集热管水平布置并在集热管内实现汽水两相共存，可充分发挥真空集热管热损小的优点，使集热管内温度达到70至100°C，并利用该温度范围的水蒸气分压实现高效的两相流换热循环。两相流换热具有良好的传热能力、等温性和热流密度变换能力。通过使用挡气水圈等措施，在集热管内部留存水，可防止空晒和突进冷水炸管。采用小管径集热管水平布置还具有毛细材料吸液距离短的优点。在此基础上，令水流入集热管换热后流出，克服了管内存满水的横置集热管集热装置依靠集热管内存水长距离传热热阻高、带负载能力差的缺陷，并具有换热环节少、制造方便、管内压水少得热量大、 输出温度选择方便、可利用集热管暂时储存热水和取水方便的优点。制造带分体室内水箱的直通式家用分体式太阳热水器可以免用循环泵、出热水时间也早。本技术的两相流蒸汽集热装置结构简单、换热环节无活动部件、节能、可靠性高、抗冻，适合制造家用一体式太阳热水器。在制造壁挂太阳热水器时，还可以用软管连接集热器和水箱，安装方便、节省。采用一维聚光装置与集热管聚光连接制造的聚光两相流蒸汽集热装置，可以输出100°c以上压力足够大的水蒸气、可大幅度降低两相流换热空间内不凝气体的比例、大大提高集热和传热效率，能进一步拓展真空集热管及其集热装置的用途。 低倍数的一维聚光真空集热装置，手动一个月跟踪一次也可以满足精度要求。还可使用免跟踪的反射聚光板。在联集器件内设置梯级水坝，用于在联集器件轴心线带水平倾角安装时进行补水。倾角安装为中高纬度利用太阳能所必须。采用多水位水坝，可以先用高水位对集热管输入海水进行蒸馏，再适时切换到低水位移去浓缩的海水。这样可利用集热管所产蒸汽实现多效蒸馏，使产品性价比成倍提高。它还可用于对各种难降解的污水包括电镀废水、含抗生素废水、造纸黑液进行蒸馏净化，蒸馏浓缩液可利用或者另行处理。在联集器件内设置换热器件，用集热管内水蒸气对负载换热器件加热，可实现与负载的隔离，方便集热装置承压运行。两相流承压集热装置在太阳能供暖方面性能优异。 与管内存水的插管式集热模块比，造价相当，但带负载能力超强，冬季可高效率提供45°C以上热能，并且可靠性高，抗冻性能好，尤其是出热水时间可提前近3小时，其得热量可提高一倍以上，使仅需要白天供暖的办公室幼儿园等场合晴天不需要辅助能源供暖，总体性价比可提高1至3倍。与采用热管或者金属流道的集热模块比，两相流承压集热装置造价降低一半、节省贵重金属、流道阻力减小70%运行费用低、可靠性和集热效率更高，总体性价比可提高1至2倍。令联集器件内部与一个负压源连通，可以降低集热管内不凝气体分压提高两相流换热效率。采用封闭气囊可在防止水分蒸发的同时，降低不凝气体分压，有助于提高两相流换热效率。采用毛细吸液材料，可确保内玻璃管内壁不干涸，有助于提高集热效率。采用自控系统可实现各种复杂的功能，大幅度提高集热装置的性能，并可与生产工艺无缝衔接。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是一台真空集热管内两相流换热太阳供暖供热水集热装置结构示意图。图2是图1集热装置的联集母管横截面剖视。图3是一台直通式真空集热管内两相流换热太阳集热装置结构示意图。图4是一台两相流换热太阳能产蒸汽装置结构示意图。图5是图4太阳能产蒸汽装置的联集盒横截面剖视。图中1.联集母管；2.驳管；3.集热管；4.内玻璃管；5.密封圈；6.罩壳；7.排水驳管；8.水箱；9.冷端；10.补水驳管；11.水源；12.泄压阀；13.负压驳管；14.负压源； 15.气囊；16.水坝；17.端口 ；18.换热管；19.传感器；20.联集盒；21.挡气水圈；22.进出水驳管；23.溢气管；24.上水管；25.显示屏J6、27.组阀J8、29.联杆；30.溢流口 ； 31.蒸汽管道；32.调节阀；33、34.蒸馏器；35.预热装置。具体实施方式图1和图2共同给出本技术的第一个实施例。图1和图2中，联集母管1两侧焊接两排喇叭形连接驳管2，驳管2端口含有翻边，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．真空集热管内两相流换热太阳集热装置，由真空集热管和与集热管配合连接的联集器件组成，联集器件包括与集热管罩玻璃管插入连接的联集盒、通过其连接驳管与集热管内玻璃管或者罩玻璃管连接的联集母管以及蓄热水箱；真空集热管包括全玻璃真空集热管、内玻璃括与集热管内玻璃管密封连接的连接驳管及密封圈、与集热管内玻璃管内侧密封连接的挡气水圈。装置，其特征在于集热管两端的水平误差小于正负３５毫米；通过调整联集器件的驳接管或者集热管的状态、在联集器件内或者在集热管管口设置挡水物体使集热管出水时有水留存、在集热管管口上部设置挡气物体使集热管进水时上面有气留存；所述挡水物体和挡气物体包管带翅板吸收体的真空集热管；联集器件配置补水驳管、排水驳管、进出水驳管、溢气管或者封闭气囊和泄压器件；集热管可含有与其内腔壁贴合的毛细吸液材料；还可以采用配置有电磁阀、水温水位传感器或者流量计的微机控制系统，制造微机控制的两相流换热太阳集热

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施国樑，
申请(专利权)人：海宁伊满阁太阳能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33