集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置製造方法及產品的製作方法
2023-06-08 21:49:41
專利名稱：集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置製造方法及產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置製造方法及產品。
背景技術：
現有一種沒有配備散熱設施的太陽能供暖裝置，採用低熱沉的翅板金屬流道換熱器與真空集熱管的內玻璃管換熱。在非供暖季節除了供熱水外，因為沒有配備散熱設施，並且遮蓋不方便，內部溫度經常高達230°C以上。240°C是高硼矽玻璃管的放氣溫度，放出的氣體四分之三是水和氧，它們與吸收膜發生反應的機率很大，這會使吸收膜加速老化。採用專用冷卻塔放熱需要大筆設施費，還需要場地、循環泵電費以及長期的設施維護費用。另外， 利用太陽熱能工作的設施，為了提高工作效率，往往並採用接近於100°C的水作為熱媒。這樣的系統如果不採用散熱設施的話，在系統受到幹擾時，往往因為不能迅速做出反應而產生熱媒汽化形成汽阻。一旦形成汽阻，要等到太陽光強度大幅度下降並且持續很長一段時間產能恢復，在夏季，往往一旦形成汽阻，就要持續到晚上。
發明內容
本發明的目的是要提供集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置製造方法及產品。本發明解決其技術問題所採取的方法通過對真空集熱元件進行遮光改變其集熱狀態，實現對集熱溫度的控制或者空曬保護。具體包括三種方式1)在集熱裝置各集熱元件罩玻璃管的部分表面設置固定的遮光層包括黏貼遮光片或者通過塗粘形成的遮光層；在集熱元件和基礎之間採用轉動連接副進行連接；在集熱元件和其內部的金屬流道之間採用活動配合的方式進行傳熱連接；在集熱管上設置齒輪或者傳動耳板；幻在集熱裝置各集熱元件外側，設置一個可以繞集熱元件軸心線轉動的活動遮光片，活動遮光片上設置有齒輪或者傳動耳板。用一個多負載傳動件傳動連接各集熱元件或者活動遮光片上的齒輪耳板； 多負載傳動件包括同步傳動帶、傳動鏈條、傳動連杆和傳動索。多負載傳動件可與驅動機構包括減速電機、電動蝸輪蝸杆動力頭以及氣動元件傳動連接。通過旋轉集熱元件或者活動遮光片改變集熱元件的集熱狀態。；3)採用一個可對集熱元件的迎光面進行覆蓋的簾狀物， 通過改變簾狀物的覆蓋狀態改變集熱元件的集熱狀態。遮光實現方式包括手動和自動。操作方式包括現場操作和遠動操作。有關執行元件包括電動、氣動和液壓驅動元件。本發明根據上述方法解決其技術問題所採取的技術方案之一用嵌入金屬流道的真空集熱元件、內置金屬流道匯集管的聯集盒、尾盒以及聯集盒和尾盒的連接件組成一個集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置。各集熱元件與一個多負載傳動件進行傳動連接。多負載傳動件可以與驅動機構包括減速電機、電動蝸輪蝸杆動力頭以及氣動元件傳動連接。在各集熱元件罩玻璃管的部分表面設置遮光層包括黏貼遮光片、通過塗粘形成外置遮光層、 以及通過真空濺射或者化學反應製作的內置遮光層。在集熱元件和基礎之間採用轉動連接副。集熱元件採用活動配合的方式傳熱連接內部的翅板金屬流道換熱器。在集熱元件上設置齒輪或者傳動耳板。
本發明根據上述方法解決其技術問題所採取的技術方案之二 用真空集熱元件、 保溫水箱和基礎件組成一個集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置。在各集熱元件外側設置可以繞集熱元件軸心線轉動的活動遮光片。活動遮光片上含有齒輪或者傳動耳板。活動遮光片通過齒輪耳板與一個多負載傳動件傳動連接。還可以採用減速電機通過多負載傳動件與各集熱元件或者活動遮光片傳動連接。還可以採用氣動元件通過多負載傳動件與各集熱元件或者活動遮光片傳動連接。還可以採用與控制系統主機電氣連接的經度、緯度、日期、集熱裝置高度角以及遮光層參數輸入界面，並且控制系統主機內置萬年曆。還可以採用與控制系統主機電氣連接的太陽光強度傳感器和熱媒溫度傳感器。本發明根據上述方法解決其技術問題所採取的技術方案之三用集熱元件和基礎件組成集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置。在集熱裝置的迎光面設置有簾狀物。本發明的有益效果在集熱元件上設置遮光層可以免用放熱設施對集熱裝置進行空曬保護。用多負載傳動件與各集熱元件或者活動遮光片和驅動機構傳動連接，可以用機械化的手段進行控制。通過塗粘形成外置遮光層，可以降低成本並且堅固耐用。在集熱元件和基礎之間採用轉動連接副、集熱元件活動配合其內部的傳熱連接翅板金屬流道換熱器， 可以製造集熱溫度可控的金屬流道真空太陽集熱裝置。採用光電行程檢測器件、太陽光強度傳感器和熱媒溫度傳感器、以及採用經度、緯度、日期、集熱裝置高度角、遮光層參數的輸入界面，並且控制系統主機內置萬年曆，可以製造各種全自動的集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置。在各集熱元件外側設置可以繞集熱元件軸心線轉動的活動遮光片，可適用於真空集熱元件固定安裝的設施。在集熱裝置上設置一個可對集熱元件的迎光面進行覆蓋的簾狀物及其收放牽弓I機構，可用於現有設備的集熱溫度控制，並方便用手工驅動。採用減速電機驅動可以實現電氣自動化。採用氣動元件驅動可以獲得較大的驅動力。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是一個集熱溫度可控的全自動金屬流道真空太陽集熱裝置傳動結構示意圖。圖2是一個集熱溫度可控的全自動內玻翅板管真空太陽集熱裝置傳動結構示意圖。圖3是一個手動遮光集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置結構示意圖。圖中1.換熱器；2.集熱元件；3.聯集盒；4.同步傳動帶；5.動力頭；6.遮光層； 7.齒輪；8.多孔器件；9.驅動齒輪；10.耳板；11.牽引索；12.復位彈簧；13.氣動元件; 14.尾盒；15.連接件；16.簾狀物。
具體實施例方式圖1中，採用活動配合的方式傳熱連接其內部翅板金屬流道換熱器1的真空集熱元件2、內置換熱器1匯集管的聯集盒3、尾盒以及聯集盒3尾盒連接件組成一個集熱溫度可控的全自動金屬流道真空太陽集熱裝置。各集熱元件2與一根同步傳動帶4傳動連接。同步傳動帶4與電機驅動動力頭5傳動連接。電機驅動動力頭5可作正、反向運轉。在各集熱元件2罩玻璃管的部分外表面塗粘黑色矽膠形成遮光層6。集熱元件2和基礎之間採用轉動連接副連接。在集熱元件2伸入聯集盒3的罩玻璃管上塗一圈矽膠。現場安裝時在塗矽膠段緊配合連接齒輪7 ；或者用粘結材料將齒輪7粘結於集熱元件2罩玻璃管上。圖1實施例採用一個與控制系統主機電氣連接的光電行程檢測器件，光電行程檢測器件的多孔器件8安裝於動力頭5的驅動齒輪9上。驅動齒輪9與集熱元件2的齒輪7 通過同步傳動帶4傳動連接。這保證了多孔器件8與集熱元件2遮光層6同步運動，使兩者之間的空間位置狀態具有確定的函數關係。圖1實施例的工作原理為供暖季節儘量用集熱；製冷季節儘量用太陽熱能製冷； 非供暖製冷季節，集熱得到足夠的生活熱水後按照設定使集熱裝置處於遮光空嚷保護狀態以節省循環泵用電。在製冷季節，每天清晨控制系統根據萬年曆和檢測到的太陽光強度參數系統啟動，或者系統工作被擾動打亂後去除擾動系統重新啟動。先令電機驅動動力頭5得電，驅動齒輪通過同步傳動帶4帶動集熱元件2上的齒輪7使其旋轉使遮光層6試運行或者復位。 然後根據多孔器件8提供的信息進行系統自檢。以後在系統正常的情況下進行集熱溫度控制當根據檢測，集熱溫度過高有可能發生熱媒汽化時，或者已經發生熱媒汽化時，進行遮光並適時結束遮光恢復集熱。如果系統有問題則發送報告。圖2中，採用活動配合的方式傳熱連接其內部翅板金屬流道換熱器1的內玻翅板管集熱元件2，和聯集盒3組成一個集熱溫度可控的全自動內玻翅板管真空太陽集熱裝置。 集熱元件2上設置有傳動耳板10。各集熱元件2通過耳板10與一根牽引索11傳動連接。 牽引索11的一端通過復位彈簧12與聯集盒3連接；另一端與氣動元件13傳動連接。集熱元件2和基礎之間採用轉動連接副連接。圖2實施例在靠近內玻翅板管集熱元件2 —個翅板邊緣處的罩玻璃管外表面圓周角約為30°的區域設置矽膠粘結材料遮光層6。圖2實施例的工作原理為打開氣動元件13，通過牽引索11拉動各集熱元件2的耳板10使集熱元件2和遮光層6旋轉遮光改變集熱狀態。由於冬季一般無需遮光，遮光系統只要考慮對夏季或者夏季和春秋季節的太陽光進行遮擋就行。這時。所需要旋轉集熱元件2遮光層的角度大約只需要40°。關閉氣動元件13，牽引索11在復位彈簧12作用下拉動各集熱元件2的耳板10使遮光層6復位，不再遮光。內玻翅板管集熱元件2在較細的內玻璃管上套接吸收體翅板組成，具有材料省、 熱沉小、集熱效率高、管間距小得熱量多、遮光旋轉幅度小、集熱溫度控制簡單等優點。採用內玻璃管帶翅板吸收體的真空集熱元件，可製造高性價比的集熱溫度可控的真空太陽集熱
直ο圖3中，用真空集熱元件2和基礎件包括聯集盒3、尾盒14、聯集盒3和尾盒14連接件15組成一個手動遮光集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置。在集熱裝置上設置有一個可對集熱元件2的迎光面進行覆蓋的簾狀物16。簾狀物16可以用製作自行車雨披的材料製造。簾狀物16可以收納於尾盒14內。圖3實施例通過改變簾狀物16的遮光狀態，可以調節集熱裝置的輸出溫度或者進行空曬保護。
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圖3實施例可以應用於一種小賣用途的太陽能冷藏櫃。
權利要求
1.集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置製造方法通過對真空集熱元件進行遮光改變其集熱狀態，實現對集熱溫度的控制或者空曬保護，具體包括三種方式1)在集熱裝置各集熱元件罩玻璃管的部分表面設置固定的遮光層包括黏貼遮光片或者通過塗粘形成的遮光層；在集熱元件和基礎之間採用轉動連接副進行連接；在集熱元件和其內部的翅板金屬流道換熱器之間採用活動配合的方式進行傳熱連接；在集熱管上設置齒輪或者傳動耳板； 2)在集熱裝置各集熱元件外側，設置一個可以繞集熱元件軸心線轉動的活動遮光片，活動遮光片上設置有齒輪或者傳動耳板；用一個多負載傳動件傳動連接各集熱元件或者活動遮光片上的齒輪耳板；多負載傳動件包括同步傳動帶、傳動鏈條、傳動連杆和傳動索；多負載傳動件可與驅動機構包括減速電機、電動蝸輪蝸杆動力頭以及氣動元件傳動連接，通過旋轉集熱元件或者活動遮光片改變集熱元件的集熱狀態；幻採用一個可對集熱元件的迎光面進行覆蓋的簾狀物，通過改變簾狀物的覆蓋狀態改變集熱元件的集熱狀態；遮光實現方式包括手動和自動；操作方式包括現場操作和遠動操作；有關執行元件包括電動、氣動和液壓驅動元件。
2.根據權利要求1所述方法製造的集熱裝置，由嵌入翅板金屬流道換熱器的真空集熱元件、內置翅板金屬流道換熱器匯集管的聯集盒、尾盒以及聯集盒和尾盒的連接件組成，各集熱元件與一個多負載傳動件進行傳動連接；多負載傳動件可與驅動機構包括減速電機、 電動蝸輪蝸杆動力頭以及氣動元件傳動連接，其特徵在於各集熱元件罩玻璃管的部分表面含有遮光層包括黏貼遮光片、通過塗粘形成外置遮光層、以及通過真空濺射或者化學反應製作的內置遮光層；在集熱元件和基礎之間含有轉動連接副；集熱元件活動配合傳熱連接其內部的翅板金屬流道換熱器；在集熱元件上含有齒輪或者傳動耳板。
3.根據權利要求1所述方法製造的集熱裝置，由真空集熱元件、保溫水箱和基礎件組成，其特徵在於各集熱元件外側含有一個可以繞集熱元件軸心線轉動的活動遮光片；活動遮光片上含有齒輪或者傳動耳板；活動遮光片通過齒輪耳板與一個多負載傳動件傳動連接。
4.根據權利要求1所述方法製造的集熱裝置，由集熱元件和基礎件組成，其特徵在於集熱裝置迎光面含有簾狀物。
5.根據權利要求2或者3所述的集熱裝置，其特徵在於含有一個減速電機，所述減速電機通過多負載傳動件與各集熱元件或者活動遮光片傳動連接。
6.根據權利要求2或者3所述的集熱裝置，其特徵在於含有一個氣動元件，所述氣動元件通過多負載傳動件與各集熱元件或者活動遮光片傳動連接。
7.根據權利要求2所述的集熱裝置，其特徵在於含有內玻璃管帶翅板吸收體的真空集熱元件，在靠近其一個翅板邊緣處的罩玻璃管外表面圓周角約為30°的區域含有矽膠粘結材料遮光層。
8.根據權利要求2或者3或者4所述的集熱裝置，其特徵在於含有一個與控制系統主機電氣連接的光電行程檢測器件，光電行程檢測器件含有一個與集熱元件遮光層同步運動的多孔器件。
9.根據權利要求2或者3或者4所述的集熱裝置，其特徵在於含有與控制系統主機電氣連接的經度、緯度、日期、集熱裝置高度角以及遮光層參數輸入界面，並且控制系統主機內置萬年曆。
10.根據權利要求2或者3或者4所述的集熱裝置，其特徵在於含有與控制系統主機電氣連接的太陽光強度傳感器和熱媒溫度傳感器。
全文摘要
集熱溫度可控的真空太陽集熱裝置製造方法對真空集熱元件遮光改變其集熱狀態，實現對集熱溫度的控制或空曬保護。根據此方法製造的集熱裝置，由金屬流道真空集熱元件、聯集盒、組成，其特徵在於各集熱元件罩玻璃管的部分表面含有遮光層；在集熱元件上含有齒輪或者傳動耳板。或者集熱裝置由真空集熱元件、保溫水箱和基礎件組成，其特徵在於各集熱元件外側含有可以繞集熱元件軸心線轉動的活動遮光片。或者集熱裝置由集熱元件和基礎件組成，其特徵在於集熱裝置迎光面含有簾狀物。本發明的有益效果可以免用放熱設施對集熱裝置進行空曬保護。用傳動件與各集熱元件或者活動遮光片和驅動機構傳動連接，可實現自動控制。結合附圖給出三個實施例。
文檔編號F24J2/05GK102221267SQ20101054100
公開日2011年10月19日 申請日期2010年11月11日 優先權日2010年11月11日
發明者施國樑 申請人:海寧伊滿閣太陽能科技有限公司