联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统的制作方法

文档序号:4694779阅读:244来源:国知局
专利名称:联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一类通过改变太阳能集热管系统的结构使其中流体形成有序流 动,致使集热管系统的热效率得到提高;尤其适用于采用全玻璃真空集热管的分离式太阳 能热水系统的集热管系统。
背景技术
分体(离)式太阳能热水器/系统的特点是储热水箱与集热管系统(又称“集热 器”)相互分离、其间有管道连通;集热管系统由多根集热管(本文仅涉及全玻璃真空集热 管、简称“全玻管”)插入一根联集管(“联箱”)组成。为节约成本,现有大型集热管系统的结构(内部布置方式)是一根基本按 “南-北”取向的联集管在中央,多根“全玻管”基本按“东-西”取向、基本按水平方向从左 /右两侧对称地插入联集管;联集管(管)腔是“空腔”,其下部有冷水进入管口、上部有热 水输出管口 ;采热方式一般用循环泵按强制对流方式进行。本文把集热管系统中的这种联 集管简称“中央对置式联集管”;若“中央对置式联集管”左/右两侧各有二十个圆孔插入 适配的“全玻管”,则简称“四十孔中央对置式联集管”。这种集热管系统采热方式的缺点是循环泵驱使冷水从联集管下部以较大的流 速、经由联集管的空腔从联集管上部流出,这个“简单过程”不能说明、实际亦不可能把联集 管腔两侧的“全玻管”腔内积存的热水全部随同带走。实践发现,当全玻管长度超出1.5m则 “效果不好”,这就是明证。亦即现有分体式太阳热水系统的集热管系统,其热效率远未达到 其应有值;或分体式太阳热水系统的热效率(得热率)未达到其应有值。为提高热效率必须摒弃这种“空腔”式结构的联集管。本实用新型的目的是提出 一种“联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统”,使集热管系统中的流体形成有序流 动,使分体式太阳热水系统的热效率(得热率)大幅提高。

实用新型内容本实用新型内涵是在上述现有“空腔式”中央对置式联集管的管腔沿轴向安装两 块具有一排圆孔的隔板(简称带孔隔板),使现有分体式太阳热水系统的集热管系统成为 本案的“联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统”。图1是“联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统”沿其主平面的剖面示意 图,图中⑷为带孔隔板、⑴为联集管(管壳),带孔隔板⑷中各圆孔直径与结构以恰 能容纳一根直径约20mm的直管(附有密封胶圈)为度,且孔间距恰等于联集管(1)两侧直 插“全玻管”(3)各圆孔的孔距,且两排圆孔在投影上呈“同心”。两片带孔隔板(4)的四周 与联集管(1)内壁密合,这就把联集管(1)管腔分隔成“三个空间(室)”。由于“三室”中 “左/右两室”正是原来插入多根“全玻管”⑶的空间,有热水输入,成为“热水室”,其上部 孔道成为热水出口⑴;“中间室”两侧的“排孔”插入冷水输入管(2),深入“全玻管” (3)管 腔(距底端100-500mm),“中间室”下方管道孔(X)将与冷水输入管道相连,逐使低温水经由冷水入口(X)进入“中间室”,再经各冷水输入管(2)深入各“全玻管”(3)、置换积存的热 水、从热水出口⑴输出,故“中间室”自然称为“冷水室”,所以本案所公开的“联集管”属 于“分隔室型联集管”,这种结构保证传热流体在集热管系统中能“有序流动”(见实施例), 有效地把各“全玻管”(3)管腔内的热水全部引出,使热效率大增。简言之,本实用新型的集热管系统的特点是在现有“中央对置式联集管”的联集 管(1)管腔轴向安置两片带孔隔板(4),把联集管(1)管腔分隔成三室,其中左右两室的 侧面各具有一排圆孔可按常规方式插入全玻璃真空集热管(3),左右两室上端有热水出口 (Y);中间室的两侧面是带孔隔板(4),中间室的下端有冷水进口(X)。带孔隔板(4)沿轴向 开设一排圆孔与左右两室的侧面的一排圆孔保持同心,其孔径允许插入一根带密封胶圈的 直径10mm-25mm (最佳15mm)的冷水输入管(2),冷水输入管(2)的长度比全玻璃真空集热 管(3)的长度要短200mm-600mm(最佳350mm)。图中,(a-a)是“全玻管”(3)的轴线、(p-p) 是的联集管⑴轴线,(a-a)与(p-p)的夹角为(α ),图1所示α =90°是传统的插入方 式,即“直插式”;当α介于90° -82°之间则成为“斜插式”。本案同时适用于“直/斜插 式”集热管系统。当⑴与太阳热水系统循环泵输出口端相连、⑴与循环泵输入口端相连,即热水 系统按“强制对流循环”方式采热。当(X)与(Y)分别用管道直接与安放在高处的储热水 箱底部相连通,则热水系统按“自然对流循环”方式采热。本案对这两种采热方式的太阳热 水系统均适用。本实用新型的优点是结构简、用材省、能彻底置换各“全玻管”(3)的热水使热效率 大增,即“性价比”高是其突出的优点。

图1- “联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统”沿其主平面的剖面示意 图;图2-图1中η-η方向剖面示意图;图3_图1中m_m方向剖面示意图;图4-图1中t-t方向剖面示意图;(1)-联集管;⑵-冷水输入管;(3)- “全玻管”;⑷_带孔隔板;(p-p)-联集管(1)轴线;(a-a)-全玻管(3)轴线;(α)-联集管⑴轴线与“全玻管”⑶轴线的夹角;(X)-冷水入口; (Y)-热水出口。
具体实施方式
1.实施例一本例是在现有“四十孔中央对置式联集管”基础上加以改造。制造联集管⑴在下 料时不锈钢薄板的尺寸有所放大,要保证前述“三室”宽度各达40mm以上,联集管(1)两侧 各冲压出二十个翻边圆孔、孔径满足插入一根带密封胶圈<p58mm的全玻管(3)的要求, 孔距75mm其它有关冲孔、翻边、焊接管道口、做聚酯保温层等按常规技术,从略。两块带孔隔板(4)在冲孔翻边后均有二十孔、孔径要满足插入一根带有硅 胶密封圈的φ2.0_冷水输入管⑵的要求,孔距75mm,並与联集管(1)的二十个孔“同心”。待保温层完工后,先在联集管(1)的各孔中往带孔隔板⑷圆孔中各插 入一根(p20mm* 1300mm的聚丙烯塑料管,构成冷水输入管(2),然后把四十根 q)58mm* 1500mm全玻管(3)插入联集管(1)的各孔,固定活动部件后就成为“联集管腔 设置具有冷水管孔隔板的集热管系统”。把“联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统”固定在平顶屋面上带有“坡 度”的钢架上,“联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统”的联集管(1)的冷水入口 ⑴与循环泵的输出口相连,热水出口⑴与保温储热水箱相连接,就构成一台按强制循环 采热的分体式太阳热水系统。循环泵的输出口把冷水通过管道经联集管(1)的冷水入口(X)进入各冷水输入管 (2),深入各全玻管(3)的管腔底部,把全玻管(3)积存的热水送入联集管(1)的“热水室”, 经联集管(1)的热水出口(Y)进入保温水箱,这就是采热的大致过程。2.实施例二制作能插入四十根(pMmm* 1500mm全玻管⑶的“联集管腔设置具有冷水管
孔隔板的集热管系统”过程与上例相同,从略。把完工的“联集管腔设置具有冷水管孔隔板 的集热管系统”平铺式地固定在坡顶屋面上,在坡顶屋面里侧(坡屋顶下面)安装好储热 水箱,它的水平高度必需在“联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统”的上方30mm 以上。把联集管(1)的冷水入口(X)与热水出口(Y)分别用管道与保温储热水箱底部相连 (两个管口尽量远离),即构成按自然对流循环采热的分体式太阳热水系统。
权利要求联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统,其特征在于,在中央对置式联集管的联集管(1)管腔轴向安置两片带孔隔板(4),把联集管(1)管腔分隔成三室,其中左右两室的侧面各具有一排圆孔可插入全玻璃真空集热管(3),左右两室上端有热水出口(Y);中间室的两侧面是带孔隔板(4),中间室的下端有冷水进口(X)。
2.根据权利要求1所述的联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统,其特征在 于,所述带孔隔板(4)是沿轴向开设一排圆孔、并与联集管(1)管腔的左右两室的侧面的一 排圆孔保持同心,其孔径允许插入一根带密封胶圈的直径10mm-25mm的冷水输入管(2)。
3.根据权利要求2所述的联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统,其特征在 于,所述冷水输入管(2)的长度比全玻璃真空集热管(3)的长度要短200mm-600mm。
专利摘要本实用新型公开了一种名为联集管腔设置具有冷水管孔隔板的集热管系统,在该集热管系统的联集管(1)的管腔沿轴向安置两片带孔隔板(4),把联集管(1)管腔分隔成三室,其中左右两室的侧面各具有一排圆孔可插入全玻璃真空集热管(3),左右两室上端有热水出口(Y);中间室的两侧面是带孔隔板(4),中间室的下端有冷水进口(X)。带孔隔板(4)沿轴向开设一排圆孔与左右两室的侧面的一排圆孔保持同心,其孔径允许插入一根带密封胶圈的直径10mm-25mm的冷水输入管(2)。该集热管系统能彻底置换各全玻璃真空集热管(3)的热水使热效率大增,“性价比”高是其突出的优点。
文档编号F24J2/05GK201680628SQ20102011874
公开日2010年12月22日 申请日期2010年1月31日 优先权日2010年1月31日
发明者刘声普, 刘进丰 申请人:刘声普
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