一種傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統的製作方法

2023-12-10 11:33:32

專利名稱：一種傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於平板式太陽能集熱器技術領域，具體涉及一種傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統。
背景技術：
隨著社會生活水平的逐步提高，不但太陽能產業在技術和性能上的不斷進步，而且客戶也對太陽能技術提出了越來越高的要求，其不只是要求太陽能熱水系統的結構與建 築物實現有機地結合，以及太陽能熱水系統與建築有相同的使用壽命，還要求太陽能熱水系統能夠達到較高的傳熱效率和實現較低的傳熱功耗。現有的平板式集熱器如圖I所示，在加熱板I的上端設置上集管2，下端設置下集管4，並在上集管2和下集管4之間設置若干根並接的集熱管3 ;當集熱器工作時，冷水由下集管4進入，並經由下集管4進入各個集熱管3，再由集熱管3進入上集管2以得到熱水。由於水在集熱器中的流程較短，因此水在集熱器中的加熱時間也較短，從而使得現有的平板式集熱器存在著傳熱效率低、進出口處的水溫差較小、驅動馬達功耗高等問題。
發明內容本實用新型的目的是提供一種傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，本平板式太陽能集熱系統的結構簡單，傳熱效率高，能夠保證平板式集熱器進出口處的水溫差較大。為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案一種傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，包括集熱器和設置在集熱器中的集熱板，所述集熱板的朝向集熱器內部的板面上分別設置有液體傳熱流道進口段和液體傳熱流道出口段，所述液體傳熱流道進口段和液體傳熱流道出口段之間設置有至少兩個彼此串接的液體傳熱流道模塊；所述液體傳熱流道模塊之間通過連通管相連；所述集熱器的出口通過供水管道與集熱水箱的進口相連，集熱水箱的出口通過循環機構與集熱器的進口相連。本平板式太陽能集熱系統還可以通過以下方式得以進一步實現所述液體傳熱流道模塊由至少兩根彼此並接的液體傳熱流道組成。所述液體傳熱流道模塊設置為三個，每一個液體傳熱流道模塊由三根彼此並接的液體傳熱流道組成；所述液體傳熱流道進口段設置在集熱板的下端，且液體傳熱流道進口段與第一液體傳熱流道模塊的進口相連通，第一液體傳熱流道模塊的出口與第二液體傳熱流道模塊的進口以及第二液體傳熱流道模塊的出口與第三液體傳熱流道模塊的進口均通過連通管相連，所述第三液體傳熱流道模塊的出口與設置在集熱板上端的液體傳熱流道出口段相連。所述液體傳熱流道模塊中的液體傳熱流道彼此平行排布；所述液體傳熱流道進口段、液體傳熱流道出口段和連通管的排布方向彼此平行。本平板式太陽能集熱系統中的所述循環機構包括彼此並接的自然循環管道和動力循環管道，所述自然循環管道上設置有第一閥門，動力循環管道上設置有循環水泵；所述循環機構還包括回水管道，回水管道上設置有第二閥門；所述自然循環管道和動力循環管道的管道出口均與回水管道的進口串接，回水管道的出口與集熱器的進口相連。所述集熱水箱中設置有換熱器，換熱器的兩端設置有與集熱水箱的箱壁相接的換熱接頭。 所述集熱水箱還與補水機構相連。本實用新型和現有技術相比具有以下有益效果I)、本實用新型在集熱板上設置有至少兩個彼此串接的液體傳熱流道模塊，從而大大增加了液體傳熱流道的管程，由於本實用新型中的加熱管程大大增加，進而使得水在液體傳熱流道中的加熱時間得以大大延長，從而使液體傳熱流道出口段處的水溫得以提高。實踐表明，當液體傳熱流道進口段的水溫為5°C時，液體傳熱流道出口段處的水溫可達33°C乃至更高，由此可知，本實用新型大大提高了集熱器的傳熱效率，保證了平板式集熱器·進出口處的水溫差較大，滿足了人們的生活和生產上的需要。2)、由於本實用新型的傳熱效率高，因此本實用新型中集熱器的每單位採光面積的集熱量遠遠高於現有集熱器的每單位採光面積的集熱量，比如本實用新型中的2平方米採光面積的集熱器所採集到的熱量相當於現有技術的3平方米採光面積的集熱器所採集到的熱量，也即採用本實用新型的技術方案能夠大大節省材料，由此顯著地降低了成本。3)、本實用新型在循環機構中同時設置了自然循環管道和動力循環管道，並在自然循環管道上設置了第一閥門，在動力循環管道上設置了循環水泵，從而保證了水循環的正常運行，確保了整個系統能夠保持穩定可靠的工作狀態。4)、本實用新型還在集熱水箱中設置了換熱器，則當客戶需要太陽能供熱採暖時，可通過將供暖系統的接口與換熱器的換熱接頭相連，即可實現安全有效地供暖。5)、現有技術中通常在循環水泵的入口側設置補水管道，則當循環水泵出現故障時，有可能出現集熱水箱由於沒有補水而影響客戶用水的情況。本實用新型中將集熱水箱與補水機構相連，從而保證了集熱水箱內的水位保持恆定，有效地保障了整個系統的安全運行。

圖I是現有技術中平板式集熱器的結構示意圖。圖2、3均是本實用新型中集熱器的結構示意圖；圖4是本平板式太陽能集熱系統的結構示意圖。圖中標記的含義如下I-加熱板 2_上集管 3_集熱管 4_下集管10-集熱板 20-液體傳熱流道 20A-第一液體傳熱流道模塊20B-第二液體傳熱流道模塊 20C-第三液體傳熱流道模塊30-連通管 40-液體傳熱流道進口段50-液體傳熱流道出口段 60-集熱器 70-集熱水箱71-換熱器 72-換熱接頭 73-補水機構 80-循環水泵90-第一閥門 100-第二閥門具體實施方式
如圖2、3、4所示，一種傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，包括集熱器60和設置在集熱器60中的集熱板10，所述集熱板10的朝向集熱器內部的板面上分別設置有液體傳熱流道進口段40和液體傳熱流道出口段50，所述液體傳熱流道進口段40和液體傳熱流道出口段50之間設置有至少兩個彼此串接的液體傳熱流道模塊；所述液體傳熱流道模塊之間通過連通管30相連；所述集熱器60的出口通過供水管道與集熱水箱70的進口相連，集熱水箱70的出口通過循環機構與集熱器60的進口相連。則當本集熱系統工作時，集熱系統內的水循環走向如圖4中的箭頭所示，集熱器60出口處的熱水通過供水管道進入集熱水箱70中，熱水在集熱水箱70內駐留，以方便客戶使用，比如客戶通過集熱水箱70上自帶的管道出口獲得熱水以用於洗浴；集熱水箱70通過 循環機構與集熱器60的進口相連，則當集熱水箱70內的水溫降低時，可以使集熱水箱70內的水重新回到集熱器60加熱，從而保證了集熱水箱70內的水溫保持恆定。優選的，所述液體傳熱流道模塊由至少兩根彼此並接的液體傳熱流道20組成。進一步的，如圖2所示，所述液體傳熱流道模塊設置為三個，每一個液體傳熱流道模塊由三根彼此並接的液體傳熱流道20組成；所述液體傳熱流道進口段40設置在集熱板10的下端，且液體傳熱流道進口段40與第一液體傳熱流道模塊20A的進口相連通，第一液體傳熱流道模塊20A的出口與第二液體傳熱流道模塊20B的進口以及第二液體傳熱流道模塊20B的出口與第三液體傳熱流道模塊20C的進口均通過連通管30相連，所述第三液體傳熱流道模塊20C的出口與設置在集熱板10上端的液體傳熱流道出口段50相連。在圖2所示的技術方案中，冷水依次流經液體傳熱流道進口段40、第一液體傳熱流道模塊20A中三根彼此並接的液體傳熱流道20、第二液體傳熱流道模塊20B中三根彼此並接的液體傳熱流道20、第三液體傳熱流道模塊20C中三根彼此並接的液體傳熱流道20，並在液體傳熱流道出口段50處得到熱水。或者如圖3所示，所述液體傳熱流道模塊設置為兩個，每一個液體傳熱流道模塊由三根彼此並接的液體傳熱流道20組成；所述液體傳熱流道進口段40設置在集熱板10的上端，且液體傳熱流道進口段40與第一液體傳熱流道模塊20A的進口相連通，第一液體傳熱流道模塊20A的出口與第二液體傳熱流道模塊20B的進口通過連通管30相連，所述第二液體傳熱流道模塊20B的出口與設置在集熱板10上端的液體傳熱流道出口段50相連。在圖3所示的技術方案中，冷水依次流經液體傳熱流道進口段40、第一液體傳熱流道模塊20A中三根彼此並接的液體傳熱流道20、第二液體傳熱流道模塊20B中三根彼此並接的液體傳熱流道20，並在液體傳熱流道出口段50處得到熱水。優選的，如圖2、3所示，所述液體傳熱流道模塊中的液體傳熱流道20彼此平行排布；所述液體傳熱流道進口段40、液體傳熱流道出口段50和連通管30的排布方向彼此平行。如圖4所示，本平板式太陽能集熱系統中的所述循環機構包括彼此並接的自然循環管道和動力循環管道，所述自然循環管道上設置有第一閥門90，動力循環管道上設置有循環水泵80 ;所述循環機構還包括回水管道，回水管道上設置有第二閥門100 ;所述自然循環管道和動力循環管道的管道出口均與回水管道的進口串接，回水管道的出口與集熱器60的進口相連。[0038]優選的，如圖4所示，所述集熱水箱70中設置有換熱器71，換熱器71的兩端設置有與集熱水箱70的箱壁相接 的換熱接頭72，以方便客戶使用。進一步的，所述集熱水箱70還與補水機構73相連，保證了集熱水箱70內的水位
保持恆定。
權利要求1.一種傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，包括集熱器(60)和設置在集熱器(60)中的集熱板(10)，其特徵在於所述集熱板(10)的朝向集熱器內部的板面上分別設置有液體傳熱流道進ロ段(40)和液體傳熱流道出口段(50)，所述液體傳熱流道進ロ段(40)和液體傳熱流道出口段(50)之間設置有至少兩個彼此串接的液體傳熱流道模塊；所述液體傳熱流道模塊之間通過連通管(30)相連； 所述集熱器出0)的出口通過供水管道與集熱水箱(70)的進ロ相連，集熱水箱(70)的出口通過循環機構與集熱器￠0)的進ロ相連。
2.根據權利要求I所述的傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，其特徵在於所述液體傳熱流道模塊由至少兩根彼此並接的液體傳熱流道(20)組成。
3.根據權利要求I所述的傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，其特徵在於所述循環機構包括彼此並接的自然循環管道和動カ循環管道，所述自然循環管道上設置有第一閥門(90)，動カ循環管道上設置有循環水泵(80);所述循環機構還包括回水管道，回水管道上設置有第二閥門(100);所述自然循環管道和動カ循環管道的管道出口均與回水管道的 進ロ串接，回水管道的出口與集熱器(60)的進ロ相連。
4.根據權利要求2所述的傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，其特徵在於所述液體傳熱流道模塊設置為三個，每ー個液體傳熱流道模塊由三根彼此並接的液體傳熱流道(20)組成；所述液體傳熱流道進ロ段(40)設置在集熱板(10)的下端，且液體傳熱流道進ロ段(40)與第一液體傳熱流道模塊的進ロ相連通，第一液體傳熱流道模塊的出口與第二液體傳熱流道模塊的進ロ以及第ニ液體傳熱流道模塊的出口與第三液體傳熱流道模塊的進ロ均通過連通管(30)相連，所述第三液體傳熱流道模塊的出口與設置在集熱板(10)上端的液體傳熱流道出口段(50)相連。
5.根據權利要求4所述的傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，其特徵在於所述液體傳熱流道模塊中的液體傳熱流道(20)彼此平行排布；所述液體傳熱流道進ロ段(40)、液體傳熱流道出口段(50)和連通管(30)的排布方向彼此平行。
6.根據權利要求I 5任一項所述的傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，其特徵在於所述集熱水箱(70)中設置有換熱器(71)，換熱器(71)的兩端設置有與集熱水箱(70)的箱壁相接的換熱接頭(72)。
7.根據權利要求I 5任一項所述的傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統，其特徵在於所述集熱水箱(70)還與補水機構(73)相連。
專利摘要本實用新型屬於平板式太陽能集熱器技術領域，具體涉及一種傳熱效率高的平板式太陽能集熱系統。本集熱系統包括集熱板，集熱板的朝向集熱器內部的板面上分別設置有液體傳熱流道進口段和液體傳熱流道出口段，液體傳熱流道進口段和液體傳熱流道出口段之間設置有至少兩個彼此串接的液體傳熱流道模塊；液體傳熱流道模塊之間通過連通管相連。本實用新型大大提高了集熱器的傳熱效率，保證了平板式集熱器進出口處的水溫差較大，滿足了人們的生活和生產上的需要。由於本實用新型的傳熱效率高，因此本實用新型中集熱器的每單位採光面積的集熱量遠遠高於現有集熱器的每單位採光面積的集熱量，也即採用本實用新型能夠大大節省材料，由此顯著地降低了成本。
文檔編號F24J2/46GK202648193SQ20122018166
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月26日 優先權日2012年4月26日
發明者毛軍, 周寅, 梁輝 申請人:安徽尚格瑞太陽能科技有限公司, 毛軍