专利名称：太阳能高温空气集热蓄热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属能源设备领域，尤其涉及一种适合于将低温太阳能转换为高温热 风，同时将高温热能储存在蓄热介质中的太阳能高温空气集热蓄热装置。
背景技术：
随着石化类能源的日益紧缺，新型能源的使用要求越来越紧迫。在农业、盐业、化 工、医药等行业，有大量的产品需要干燥处理。在干燥系统中需要大量使用煤炭、天然气、石 油等石化燃料作为热源。上述燃料成本高，耗能大，污染严重，而且设备投资比较大。
实用新型内容本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，环保效能好，设 备投资少，节能效果显著，在太阳能不足时段也可连续使用的太阳能高温空气集热蓄热装置。为达到上述目的，本实用新型是这样实现的一种太阳能高温空气集热蓄热装置，它包括集热部分及蓄热部分；所述蓄热部分包括蓄热单元、蓄热器进风芯管及蓄热器排风芯管；所述蓄热器进 风芯管及蓄热器排风芯管分别嵌入蓄热单元内；所述集热部分的出口经集热器出风总管与蓄热器进风芯管相通；所述蓄热器排风 芯管经集热器进风总管、循环风机与集热部分的入口相通。作为一种优选方案，本实用新型所述集热部分含有第一集热模块；所述第一集热 模块包括太阳能集热器、集热单元外筒、集热单元内筒及集热芯管；所述集热单元内筒置于 集热单元外筒内；所述太阳能集热器的端口与集热单元外筒相通；所述集热芯管位于太阳 能集热器内，其端口与集热单元内筒相通；所述第一集热模块集热单元外筒的出口经集热 器出风总管与蓄热器进风芯管相通；所述蓄热器排风芯管经集热器进风总管、循环风机与 集热单元外筒相通。作为另一种优选方案，本实用新型所述集热部分还含有第二集热模块；所述第二 集热模块的入口与第一集热模块集热单元内筒的出口串接；所述第二集热模块的出口经集 热器出风总管与蓄热器进风芯管相通。进一步地，本实用新型所述集热部分还设有第三集热模块；所述第三集热模块的 入口与循环风机的出口相通；所述第二集热模块的入口与第一集热模块集热单元内筒的出 口串接后，其出口再与第三集热模块的出口并接。更进一步地，本实用新型所述第二集热模块包括太阳能集热器、集热单元外筒、集 热单元内筒及集热芯管；所述集热单元内筒置于集热单元外筒内；所述太阳能集热器的端 口与集热单元外筒相通；所述集热芯管位于太阳能集热器内，其端口与集热单元内筒相通； 所述集热单元内筒的端口与集热单元外筒相通；所述集热单元内筒经集热器出风总管与蓄 热器进风芯管相通。[0012]另外，本实用新型所述第三集热模块包括太阳能集热器、集热单元外筒、集热单元 内筒及集热芯管；所述集热单元内筒置于集热单元外筒内；所述太阳能集热器的端口与集 热单元外筒相通；所述集热芯管位于太阳能集热器内，其端口与集热单元内筒相通；所述 集热单元内筒的端口与集热单元外筒相通；所述集热单元内筒经集热器出风总管与蓄热器 进风芯管相通。其次，本实用新型所述蓄热单元内可设有岩石类蓄热介质。本实用新型可在具备太阳能利用条件的地区明显降低对石化燃料的依赖，具有显 著的节能效果，可降低干燥设备的使用成本，达到低碳排放目的。本实用新型能够将太阳能转化为高温热空气作为干燥设备的热源，并通过特殊的 蓄热技术使得在太阳能不足的时段也可以连续使用。与同类技术相比，本实用新型具有如下特点(1)可以提供高温热风。通常的太阳能集热器只能提供70°C左右的热风，本装置 可提供120°C到200°C的热风。(2)可以连续使用。通常的太阳能集热器只能在太阳能充裕时提供热风。本装置 可在任何时段如夜间提供热风。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范 围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
参见
图1所示，一种太阳能高温空气集热蓄热装置，它包括集热部分I及蓄热部分 II ；所述蓄热部分II包括蓄热单元10、蓄热器进风芯管8及蓄热器排风芯管9 ；所述 蓄热器进风芯管8及蓄热器排风芯管9分别嵌入蓄热单元10内；所述集热部分I的出口经集热器出风总管5与蓄热器进风芯管8相通；所述蓄热 器排风芯管9经集热器进风总管7、循环风机6与集热部分I的入口相通。本实用新型所述集热部分I含有第一集热模块；所述第一集热模块包括太阳能集 热器2、集热单元外筒3、集热单元内筒4及集热芯管1 ；所述集热单元内筒4置于集热单元 外筒3内；所述太阳能集热器2的端口与集热单元外筒3相通；所述集热芯管1位于太阳能 集热器2内，其端口与集热单元内筒4相通；所述第一集热模块集热单元外筒3的出口经集 热器出风总管5与蓄热器进风芯管8相通；所述蓄热器排风芯管9经集热器进风总管7、循 环风机6与集热单元外筒3相通。本实用新型所述集热部分I还含有第二集热模块；所述第二集热模块的入口与第 一集热模块集热单元内筒4的出口串接；所述第二集热模块的出口经集热器出风总管5与 蓄热器进风芯管8相通。本实用新型所述集热部分I还设有第三集热模块；所述第三集热模块的入口与循 环风机6的出口相通；所述第二集热模块的入口与第一集热模块集热单元内筒4的出口串接后，其出口再与第三集热模块的出口并接。本实用新型所述第二集热模块包括太阳能集热器201、集热单元外筒301、集热单 元内筒401及集热芯管101 ；所述集热单元内筒401置于集热单元外筒301内；所述太阳能 集热器201的端口与集热单元外筒301相通；所述集热芯管101位于太阳能集热器201内， 其端口与集热单元内筒401相通；所述集热单元内筒401的端口与集热单元外筒301相通； 所述集热单元内筒401经集热器出风总管5与蓄热器进风芯管8相通。本实用新型所述第三集热模块包括太阳能集热器202、集热单元外筒302、集热单 元内筒402及集热芯管102 ；所述集热单元内筒402置于集热单元外筒302内；所述太阳能 集热器202的端口与集热单元外筒302相通；所述集热芯管102位于太阳能集热器202内， 其端口与集热单元内筒402相通；所述集热单元内筒402的端口与集热单元外筒302相通； 所述集热单元内筒402经集热器出风总管5与蓄热器进风芯管8相通。本实用新型所述蓄热单元10内设有岩石类蓄热介质。本实用新型在每根太阳能真空集热管中插入一芯管，空气介质在芯管外侧流动时 与太阳能真空集热管的内壁实现强烈热交换将空气解热，空气再通过芯管内部返回到热风 管路中；多组这样的组合管路构成了一个集热单元；多组集热单元串联在一起，热风依次 从上一个集热单元进入下一个集热单元，直到达到要求的温度为止。根据风量要求再将这 些串联起来的集热单元制成多组并联使用，并联的组数取决于风量要求；并联后的集热组 产生的热风通过总管路送到渗流式蓄热器中，渗流蓄热器有进风芯管组和排风芯管组，其 周围是具有合适比表面和比热容的低成本的岩石类蓄热介质，热量由进风芯管渗透到蓄热 介质提高其温度再渗透到排风芯管提取其热量，在日光充裕时储存热量，在任何时段都可 以提取热量；以热风形式提取的热量在可集热时段部分或全部循环到集热器组中不断加热 以提高温度，在任何时段可部分或全部提取出来作为后续干燥设备的热源，即不管白天或 夜间都可以为干燥设备提供热风。参见
图1，1为插入太阳能集热器2中的集热芯管。由集热单元外筒3进入的空气 被太阳能集热器2加热后通过集热芯管1进入集热单元内筒4收集，收集后的热空气通过 集热单元内筒4进入下一个集热单元的外筒继续加热，以此类推直到达到温度要求为止。 同样的组合并联在一起，并联组数由需要的风量决定。并联后的全部热风通过集热器出风 总管5进入蓄热部分II中管壁带有进风孔的进风芯管组8中，最后再渗透到蓄热介质中， 再渗透到管壁带有排风孔的排风芯管组9中进行收集，收集后的热风一部分通过管路11进 入干燥应用系统，另一部分通过集热器进风总管7及循环风机6回到集热单元继续加热。可以理解地是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非 受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以 对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实 用新型的保护范围之内。
权利要求一种太阳能高温空气集热蓄热装置，其特征在于，包括集热部分(I)及蓄热部分(II)；所述蓄热部分(II)包括蓄热单元(10)、蓄热器进风芯管(8)及蓄热器排风芯管(9)；所述蓄热器进风芯管(8)及蓄热器排风芯管(9)分别嵌入蓄热单元(10)内；所述集热部分(I)的出口经集热器出风总管(5)与蓄热器进风芯管(8)相通；所述蓄热器排风芯管(9)经集热器进风总管(7)、循环风机(6)与集热部分(I)的入口相通。
2.根据权利要求1所述的太阳能高温空气集热蓄热装置，其特征在于所述集热部分 (I)含有第一集热模块；所述第一集热模块包括太阳能集热器(2)、集热单元外筒(3)、集热 单元内筒(4)及集热芯管(1)；所述集热单元内筒(4)置于集热单元外筒(3)内；所述太阳 能集热器(2)的端口与集热单元外筒(3)相通；所述集热芯管(1)位于太阳能集热器(2) 内，其端口与集热单元内筒(4)相通；所述第一集热模块集热单元外筒(3)的出口经集热 器出风总管(5)与蓄热器进风芯管(8)相通；所述蓄热器排风芯管(9)经集热器进风总管 (7)、循环风机(6)与集热单元外筒(3)相通。
3.根据权利要求2所述的太阳能高温空气集热蓄热装置，其特征在于所述集热部分 (I)还含有第二集热模块；所述第二集热模块的入口与第一集热模块集热单元内筒(4)的 出口串接；所述第二集热模块的出口经集热器出风总管(5)与蓄热器进风芯管(8)相通。
4.根据权利要求3所述的太阳能高温空气集热蓄热装置，其特征在于所述集热部分 (I)还设有第三集热模块；所述第三集热模块的入口与循环风机(6)的出口相通；所述第二 集热模块的入口与第一集热模块集热单元内筒(4)的出口串接后，其出口再与第三集热模 块的出口并接。
5.根据权利要求3所述的太阳能高温空气集热蓄热装置，其特征在于所述第二集 热模块包括太阳能集热器(201)、集热单元外筒(301)、集热单元内筒(401)及集热芯管(101)；所述集热单元内筒(401)置于集热单元外筒(301)内；所述太阳能集热器(201)的 端口与集热单元外筒(301)相通；所述集热芯管(101)位于太阳能集热器(201)内，其端口 与集热单元内筒(401)相通；所述集热单元内筒(401)的端口与集热单元外筒(301)相通； 所述集热单元内筒(401)经集热器出风总管(5)与蓄热器进风芯管(8)相通。
6.根据权利要求4所述的太阳能高温空气集热蓄热装置，其特征在于所述第三集 热模块包括太阳能集热器(202)、集热单元外筒(302)、集热单元内筒(402)及集热芯管(102)；所述集热单元内筒(402)置于集热单元外筒(302)内；所述太阳能集热器(202)的 端口与集热单元外筒(302)相通；所述集热芯管(102)位于太阳能集热器(202)内，其端口 与集热单元内筒(402)相通；所述集热单元内筒(402)的端口与集热单元外筒(302)相通； 所述集热单元内筒(402)经集热器出风总管(5)与蓄热器进风芯管(8)相通。
7.根据权利要求1 6之任一所述的太阳能高温空气集热蓄热装置，其特征在于所 述蓄热单元(10)内设有岩石类蓄热介质。
专利摘要本实用新型属能源设备领域，尤其涉及一种太阳能高温空气集热蓄热装置，它包括集热部分(I)及蓄热部分(II)；所述蓄热部分(II)包括蓄热单元(10)、蓄热器进风芯管(8)及蓄热器排风芯管(9)；所述蓄热器进风芯管(8)及蓄热器排风芯管(9)分别嵌入蓄热单元(10)内；所述集热部分(I)的出口经集热器出风总管(5)与蓄热器进风芯管(8)相通；所述蓄热器排风芯管(9)经集热器进风总管(7)、循环风机(6)与集热部分(I)的入口相通。本实用新型环保效能好，设备投资少，节能效果显著，在太阳能不足时段也可连续使用。
文档编号F24J2/24GK201611179SQ201020129089
公开日2010年10月20日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者李佳佳, 李立印 申请人:李佳佳;李立印