一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置的制造方法_2

文档序号:10127315阅读:来源:国知局
的外敷吸热涂料的集热板4之间通过换热介质管道3首尾相连通。
[0038]壳体1上朝向太阳的一侧设置有透平光板2,方便太阳光照射到外敷吸热涂料的集热板4上。
[0039]工作时,首先液体栗12开始工作,推动液态的相变介质通过管道进入太阳能集热器11。太阳能集热器11的外敷吸热涂料的集热板4吸收太阳能转化为热能,热能通过传热加热太阳能集热器11内的相变介质使其汽化变成气体。该气体通过管道进入空气换热器5,与空气强制换热放出热量液化为液体。翅片管外的空气吸收热量后实现米暖功能,该液体通过储液器14再进入液体栗12完成一个循环。
[0040]本实用新型利用相变材料作为热量的传输介质,换热效率远远高于水和空气,可以实现“即热”一能够快速实现太阳能集热器至空气换热器之间的热量传递,当相变材料采用氟利昂时,取热和放热的对流换热系数为5000-10000?/ (m2.k),空气的对流换热系数为40 w/(m2.k)左右,同时相变材料传输的能量主要是汽化潜热,热惰性小于水及水溶液,同时传热介质能量密度高,输送储热介质的管道体积小方便安装,尤其是适合空间较狭小的建筑比如住宅、层高较低的建筑,同时具有结构简单、不拍冻、不结垢、寿命长、能量利用率高、可靠性好等特点。本实用新型可以广泛应用于民用建筑采暖、农业温室大棚以及工业干燥等场合。
[0041]本实施例主要描述的是采用空气换热器通过相变换热介质加热空气,也可以采用水换热器加热水、水溶液及其他流体。
[0042]实施例2,如附图3所示,上述实施例1中,还可以在没有安装液体栗12的另一条循环管路上安装蓄热器13,蓄热器13可以是相变蓄热器,也可以是其他形式的蓄热器,当是蓄热水箱时还可以提供卫生热水。
[0043]蓄热器13与太阳能集热器11之间安装有蓄热器进口阀门8 ;
[0044]蓄热器13的一侧并联连接有蓄热器旁通管路,在该管路上安装有蓄热器旁通管阀门9。
[0045]液体栗12与太阳能集热器11之间安装有太阳能集热器进口阀门15。
[0046]液体栗12和太阳能集热器进口阀门15之间的循环管路与蓄热器进口阀门8和太阳能集热器11之间的循环管路之间通过太阳能集热器旁通管路连通,在该管路上安装有太阳能集热器旁通管阀门10。
[0047]有太阳光照时,进入太阳能采暖模式:太阳能集热器进口阀门15打开,太阳能集热器旁通管阀门10关闭,蓄热器进口阀门8关闭,蓄热器旁通管阀门9打开,液体栗12工作,风扇7工作。
[0048]液体栗12推动液态的相变介质通过管道进入太阳能集热器11。太阳能集热器11的外敷吸热涂料的集热板4吸收太阳能转化为热能,热能通过传热加热太阳能集热器11的相变介质使其汽化变成气体。该气体通过管道进入空气换热器5,与翅片管外的空气强制换热放出热量液化为液体。该液体通过储液器14再进入液体栗12完成一个循环。
[0049]还可以在空气换热器5的空气流通通道上设置有电加热器6,若翅片管外的空气吸收热量后仍不能达到所需要的温度,电加热器6工作进一步加热空气,实现采暖功能。
[0050]当所控制的空气温度加热到设定值时,进入蓄热模式,风扇7停止工作,蓄热器进口阀门8打开,蓄热器旁通管阀门9关闭。液体栗12推动液态的相变介质通过管道进入太阳能集热器11。太阳能集热器11的吸热涂层吸收太阳能转化为热能,热能通过传热加热太阳能集热器11内的相变介质使其汽化变成气体。该气体通过管道进入蓄热器13,与蓄热器的储热介质换热放出热量液化为液体。该液体通过空气换热器5再进入液体栗12完成一个循环。
[0051]白天通过一段时间的蓄热,在晚间或是没有阳光时,进入蓄热采暖模式。太阳能集热器进口阀门15关闭,太阳能集热器旁通管阀门10打开,蓄热器进口阀门8打开,蓄热器旁通管阀门9关闭。液体栗12推动液态的相变介质通过管道进入蓄热器13。蓄热器13内的储热介质放出热能,热能通过传热加热相变介质使其汽化变成气体。
[0052]该气体通过管道进入空气换热器5,与翅片管外的空气强制换热放出热量液化为液体。该液体通过储液器14再进入液体栗12完成一个循环。若翅片管外的空气吸收热量后仍不能达到所需要的温度,电加热器6工作进一步加热空气,实现采暖功能。
[0053]实施例3,如附图4所示,本实施例与实施例2的不同之处在于:在空气换热器5的进出口处增加旁通管,旁通管上安装空气换热器旁通管阀门17 ;在空气换热器5的进口处增加空气换热器进口阀门16。
[0054]工作时,太阳能采暖模式和蓄热采暖模式时本实施例与实施例2相同;
[0055]蓄热模式时,本实施例与实施例2不同之处在于:空气换热器旁通管阀门17打开,空气换热器进口阀门16关闭,相变换热介质不再通过空气换热器5。
[0056]以上内容是结合具体的优选实施例对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,包括太阳能集热器(11)和空气换热器(5),其特征在于: 太阳能集热器(11)和空气换热器(5)之间通过两条循环管路(18)连通成密闭系统,在密闭系统内部充注可以液相和气相相互转化的相变流体作为热量的传输介质。2.根据权利要求1所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 该装置工作时分为太阳能采暖模式、蓄热模式和蓄热采暖模式。3.根据权利要求1所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 其中一条循环管路上安装有液体栗(12)和储液器(14 )。4.根据权利要求3所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 另一条循环管路上安装蓄热器(13),蓄热器(13)为相变蓄热器。5.根据权利要求4所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 蓄热器(13)与太阳能集热器(11)之间安装有蓄热器进口阀门(8);蓄热器(13)的一侧并联连接有蓄热器旁通管路,在该管路上安装有蓄热器旁通管阀门(9)。6.根据权利要求1所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 太阳能集热器(11)包括一壳体(1),所述壳体(1)内设置有若干个外敷吸热涂料的集热板(4),相邻的外敷吸热涂料的集热板(4)之间通过换热介质管道(3)首尾相连通,壳体(1)上朝向太阳的一侧设置有透平光板(2)。7.根据权利要求1所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 空气换热器(5)相对的位置设置有风扇(7)。8.根据权利要求7所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 空气换热器(5)的空气流通通道上设置有电加热器(6)。9.根据权利要求4所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 液体栗(12)与太阳能集热器(11)之间安装有太阳能集热器进口阀门(15),液体栗(12)和太阳能集热器进口阀门(15)之间的循环管路与蓄热器进口阀门(8)和太阳能集热器(11)之间的循环管路之间通过太阳能集热器旁通管路连通,在该管路上安装有太阳能集热器旁通管阀门(10)。10.根据权利要求9所述的一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,其特征在于: 在空气换热器(5)的进出口处安装旁通管,旁通管上安装空气换热器旁通管阀门(17);在空气换热器(5)的进口处增加空气换热器进口阀门(16),蓄热模式时,空气换热器旁通管阀门(17)打开,空气换热器进口阀门(16)关闭,相变换热介质不再通过空气换热器(5)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用相变材料作为传热介质的太阳能采暖装置,包括太阳能集热器和空气换热器,太阳能集热器和空气换热器之间通过两条循环管路连通成密闭系统,在密闭系统内部充注可以液相和气相相互转化的相变流体作为热量的传输介质。本实用新型利用相变材料作为热量的传输介质,换热效率远远高于水和空气,可以实现“即热”—能够快速实现太阳能集热器至空气换热器之间的热量传递,同时传热介质能量密度高,输送储热介质的管道体积小方便安装,尤其是适合空间较狭小的建筑比如住宅、层高较低的建筑,同时具有结构简单、不拍冻、不结垢、寿命长、能量利用率高、可靠性好等特点。
【IPC分类】F24D15/02, F24D19/10
【公开号】CN205037415
【申请号】CN201520808589
【发明人】曹银生, 庞治霞, 周君昌, 孙健, 杨永宽
【申请人】曹银生
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月20日
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