本实用新型涉及太阳能集热技术领域，具体地说涉及一种平板集热系统。
背景技术：
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集热系统一般由集热器和集热箱组成，其中集热器主要有两大类：一类是直接置换型集热器，另一类是间接置换型集热器；其中在工业和单位中普遍使用的是间接置换型集热器，其主要包括箱体、盖板、玻璃真空管、换热管和联箱，盖板覆盖在箱体顶部，在箱体一端设置联箱，在联箱内设置循环液输送管；在盖板下方、箱体内部设有一排玻璃真空管，在玻璃真空管内放置一端封闭的换热管，开口端置于联箱内，且通过管路与循环液输送管连通；其工作原理是：玻璃真空集热管在阳光的照射下吸收热能，使换热管内的循环液升温，由循环液管新加入的循环液与吸热后的循环液在换热管内形成混流，热交换效率低、集热效果差。
另外，市场上出现了一些与平板集热器配合使用的相变储能箱，即在水箱内设置散热盘管和吸热盘管，在散热盘管和吸热盘管外的水箱内填充有相变材料，集热器的循环液通入散热盘管内，散热盘管内循环液散发出的热量储存在相变材料内，而用户用水则通入吸热盘管吸收相变材料中储存的热量，虽然这类相变蓄热箱的储热量是相同水量的多倍，可以将水箱体积缩小到原水箱的1/3，但是，相变材料的相变过程便是储能过程，若相变材料的相变温度过低，则相变的过程时间短，储存的能量较少，蓄热能力差；若相变材料的相变温度过高，则由散热盘管输出的循环液的温度较高，若直接将散热盘管输出的循环液返回到集热器，则会造成热利用率低。
技术实现要素：
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本实用新型的第一个目的在于提供一种集热效果好平板集热系统。
本实用新型由如下技术方案实施：平板集热系统，其包括平板集热器和集热箱，所述平板集热器包括箱体、盖板、玻璃真空管、换热管和联箱，所述联箱一端设有循环液入口，所述联箱另一端设有循环液出口；所述循环液出口通过管路与所述集热箱的热介质入口连通，所述集热箱的热介质出口通过循环泵与所述循环液入口连通；在所述换热管开口端固定设有端板，在所述换热管内部固定设有隔板，所述隔板相对于所述盖板平行设置；所述隔板一端与所述端板固定连接，所述隔板另一端与所述换热管封闭端留有通道；所述隔板顶面和与其相对的所述换热管内壁上设有若干交错布置的折流板；所述隔板将所述换热管内部分为上下设置的高温通道和低温通道，在所述端板上设有与所述高温通道连通的排液管和与所述低温通道连通的进液管；在所述联箱内设有一端封闭的低温输送管和一端封闭的高温输送管，所述低温输送管另一端为所述循环液入口，所述高温输送管另一端为所述循环液出口。
进一步的，在所述循环液出口和所述热介质出口上均设有单向阀，在所述高温输送管上设有温度传感器，所述温度传感器与控制器的输入端信号连接，所述控制器的输出端与所述单向阀信号连接。
进一步的，所述集热箱包括由一侧向另一侧依次设置的第一箱体、第二箱体和第三箱体；在所述第一箱体内设有第一吸热管和第一散热管，在所述第一吸热管、所述第一散热管外部的所述第一箱体内填充有第一相变材料；在所述第二箱体内设有第二吸热管和第二散热管，在所述第二吸热管、所述第二散热管外部的所述第二箱体内填充有第二相变材料；在所述第三箱体内设有第三吸热管和第三散热管，在所述第三吸热管、所述第三散热管外部的所述第三箱体内填充有第三相变材料；所述第二散热管的两端分别与所述第一散热管和所述第三散热管的一端连通，所述第一散热管的另一端为所述热介质入口，所述热介质入口置于所述第一箱体外部；所述第三散热管的另一端为所述热介质出口，所述热介质出口置于所述第三箱体外部；所述第二吸热管两端分别与所述第一吸热管和所述第三吸热管一端连通，所述第一吸热管和所述第三吸热管的另一端分别置于对应的所述第一箱体和所述第二箱体外部；所述第一相变材料的相变温度高于所述第二相变材料的相变温度，所述第二相变材料的相变温度高于所述第三相变材料的相变温度。
进一步的，所述第一相变材料、所述第二相变材料、所述第三相变材料均为石蜡。
进一步的，所述第一相变材料的相变温度为70℃，所述第二相变材料的相变温度为60℃，所述第三相变材料的相变温度为50℃。
进一步的，在所述第一箱体、所述第二箱体和所述第三箱体外部设有保温层。
本实用新型的优点：低温循环液和高温循环液分别在低温通道和高温通道内流通，两者之间均有单独的流动路径，可保证换热管内的进出循环液热交换平衡，提高换热效率和集热效果；且在高温通道内设置了折流板，一方面，可增大循环液在高温通道内的流程，延长集热时长，增强集热效果，另一方面，增大换热管的内部换热面积，进一步加速循环液的升温速度；通过相变温度依次降低的第一、第二、第三相变材料分别对流经第一、第二、第三散热管内循环液散发的热量进行逐级吸热蓄积，以增强集热箱的蓄能能力，减少热损失。
附图说明：
图1本实用新型的整体结构示意图。
图2为平板集热器结构示意图。
图3为换热管结构示意图。
图4为集热箱结构示意图。
平板集热器1、箱体1-1、盖板1-2、玻璃真空管1-3、换热管1-4、高温通道1-4-1、低温通道1-4-2、联箱1-5、循环液入口1-6、循环液出口1-7、端板1-8、排液管1-8-1、进液管1-8-2、隔板1-9、通道1-10、折流板1-11、低温输送管1-12、高温输送管1-13、集热箱2、热介质入口2-1、热介质出口2-2、第一箱体2-3、第一吸热管2-3-1、第一散热管2-3-2、第一相变材料2-3-3、第二箱体2-4、第二吸热管2-4-1、第二散热管2-4-2、第二相变材料2-4-3、第三箱体2-5、第三吸热管2-5-1、第三散热管2-5-2、第三相变材料2-5-3、保温层2-6、循环泵3、单向阀4、温度传感器5、控制器6。
具体实施方式：
如图1至图4所示：平板集热系统，其包括平板集热器1和集热箱2，平板集热器1包括箱体1-1、盖板1-2、玻璃真空管1-3、换热管1-4和联箱1-5，盖板1-2覆盖在箱体1-1顶部，在箱体1-1一端设置联箱1-5，在盖板1-2下方、箱体1-1内部设有一排玻璃真空管1-3；联箱1-5一端设有循环液入口1-6，联箱1-5另一端设有循环液出口1-7；循环液出口1-7通过管路与集热箱2的热介质入口2-1连通，集热箱2的热介质出口2-2通过循环泵3与循环液入口1-6连通；在换热管1-4开口端固定设有端板1-8，在换热管1-4内部固定设有隔板1-9，隔板1-9相对于盖板1-2平行设置；隔板1-9将换热管1-4内部分为上下设置的高温通道1-4-1和低温通道1-4-2，在端板1-8上设有与高温通道1-4-1连通的排液管1-8-1和与低温通道1-4-2连通的进液管1-8-2；隔板1-9一端与端板1-8固定连接，隔板1-9另一端与换热管1-4封闭端留有通道1-10；隔板1-9顶面和与其相对的换热管1-4内壁上设有若干交错布置的折流板1-11；在联箱1-5内设有一端封闭的低温输送管1-12和一端封闭的高温输送管1-13，低温输送管1-12另一端为循环液入口1-6，高温输送管1-13另一端为循环液出口1-7；低温输送管1-12内的低温循环液(防冻液)输入各个进液管1-8-2，由进液管1-8-2输出的低温循环液进入低温通道1-4-2后经通道1-10进入高温通道1-4-1内，并呈蛇形绕过经各个折流板1-11后经排液管1-8-1排入高温输送管1-13；其中，折流板1-11使循环液在高温通道1-4-1内多处折返，进而增大循环液在高温通道1-4-1内的流程，延长集热时长，增强集热效果；且折流板1-11由铝板制成，具有导热性能，增大换热管1-4的换热面积，进一步加速循环液的升温速度；且低温循环液和高温循环液分别在低温通道1-4-2和高温通道1-4-1内流通，两者之间均有单独的流动路径，可保证换热管1-4内的进出循环液热交换平衡，提高换热效率和集热效果；在循环液出口1-7和热介质出口2-2上均设有单向阀4，在高温输送管1-13上设有温度传感器5，温度传感器5与控制器6的输入端信号连接，控制器6的输出端与单向阀4信号连接；控制器6为PLC，通过控制器6可以预先设定单向阀4的开启温度和关闭温度，温度传感器5用于实时检测高温输送管1-13内高温循环液的温度，并将检测到的温度信号发送给控制器6，控制器6将接收到的温度信号与预先设定的开启温度进行对比，当接收到的温度信号超过预先设定的开启温度时，控制器6向单向阀4发送开启信号，单向阀4打开，高温输送管1-13内的高温循环液进入集热箱2内；当接收到的温度信号低于预先设定的关闭温度时，控制器6项单向阀4发送关闭信号，单向阀4关闭；
集热箱2包括由一侧向另一侧依次设置的第一箱体2-3、第二箱体2-4和第三箱体2-5，在第一箱体2-3、第二箱体2-4和第三箱体2-5外部设有保温层2-6；在第一箱体2-3内设有第一吸热管2-3-1和第一散热管2-3-2，在第一吸热管2-3-1、第一散热管2-3-2外部的第一箱体2-3内填充有第一相变材料2-3-3；在第二箱体2-4内设有第二吸热管2-4-1和第二散热管2-4-2，在第二吸热管2-4-1、第二散热管2-4-2外部的第二箱体2-4内填充有第二相变材料2-4-3；在第三箱体2-5内设有第三吸热管2-5-1和第三散热管2-5-2，在第三吸热管2-5-1、第三散热管2-5-2外部的第三箱体2-5内填充有第三相变材料2-5-3；第二散热管2-4-2的两端分别与第一散热管2-3-2和第三散热管2-5-2的一端连通，第一散热管2-3-2的另一端为热介质入口2-1，热介质入口2-1置于第一箱体2-3外部；第三散热管2-5-2的另一端为热介质出口2-2，热介质出口2-2置于第三箱体2-5外部；第二吸热管2-4-1两端分别与第一吸热管2-3-1和第三吸热管2-5-1一端连通，第一吸热管2-3-1和第三吸热管2-5-1的另一端分别置于对应的第一箱体2-3和第二箱体2-4外部；
第一相变材料2-3-3、第二相变材料2-4-3、第三相变材料2-5-3均为石蜡；第一相变材料2-3-3的相变温度高于第二相变材料2-4-3的相变温度，第二相变材料2-4-3的相变温度高于第三相变材料2-5-3的相变温度；第一相变材料2-3-3的相变温度为70℃，第二相变材料2-4-3的相变温度为60℃，第三相变材料2-5-3的相变温度为50℃；
工作原理：
1、集热过程
首先，低温输送管1-12内的低温循环液经各个进液管1-8-2进入低温通道1-4-2内；然后，低温通道1-4-2内的低温循环液经通道1-10进入高温通道1-4-1；接着，高温通道1-4-1内的循环液由通道1-10向排液管1-8-1流动，并吸收阳光辐射的热量温度逐渐升高为高温循环液，并且，循环液在流动过程中呈蛇形绕过各个折流板1-11；最后，高温通道1-4-1内的高温循环液经排液管1-8-1进入高温输送管1-13内；
2、储能过程
高温输送管1-13内的高温循环液经热介质入口2-1进入第一散热管2-3-2内，第一相变材料2-3-3即相变温度为70℃的石蜡吸收第一散热管2-3-2内高温循环液的部分热量，由固态溶解为液态，并将高温循环液的大部分热量蓄积在第一相变材料2-3-3内部；
接着，由第一散热管2-3-2输出的循环液温度仍高达(70℃-80℃)，进入第二散热管2-4-2，同理，第二相变材料2-4-3即相变温度为60℃的石蜡吸收第二散热管2-4-2内的部分热量，由固态溶解为液态，并将第一散热管2-3-2输出循环液中的热量蓄积在第二相变材料2-4-3内部；
接着，由第二散热管2-4-2输出的循环液温度(60℃-70℃))进入第三散热管2-5-2，同理，第三相变材料2-5-3即相变温度为50℃的石蜡吸收第三散热管2-5-2内的热量，由固态溶解为液态，并将第二散热管2-4-2输出循环液中的热量蓄积在第三相变材料2-5-3内部；
最终，第三散热管2-5-2内的循环液经热介质出口2-2输出后由循环泵3泵入到低温输送管1-12内再次进入平板集热器1内进行集热；
3、应用
在利用本实用新型所述的平板集热系统对生产和生活用水进行加热时，通过管路将第一吸热管2-3-1的外端与水源连通，通过管路将第三吸热管2-5-1的外端与用户的用水设备进水口连通即可；
水源提供的常温水首先进入第一吸热管2-3-1，水吸收第一相变材料2-3-3蓄积的热量后依次流经第二吸热管2-4-1、第三吸热管2-5-1供给用户的用水设备；
当第一相变材料2-3-3蓄积的热量被第一吸热管2-3-1内的常温水吸收完毕后，则第一吸热管2-3-1内的水不再吸收热量，而是直接进入第二吸热管2-4-1内吸收第二相变材料2-4-3的蓄积的热量；同理，当第二相变材料2-4-3的蓄积的热量被完全吸收后，则第二吸热管2-4-1内的水不再吸热，而是直接进入第三吸热管2-5-1，吸收第三相变材料2-5-3蓄积的热量；
由水源提供的常温水依次流经第一吸热管2-3-1、第二吸热管2-4-2、第三吸热管2-5-1，依次吸收第一相变材料2-3-3、第二相变材料2-4-3、第三相变材料2-5-3蓄积的热量，满足用户随用虽热的用水需求。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。