专利名称：分体式太阳能真空集热换热系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及分体式太阳能真空集热换热系统，尤其涉及一种中高温利用太阳能真空集热换热系统，属于太阳能集热换热技术及装备领域。
背景技术：
太阳能热水器作为一种提供廉价热源的生活用品深受广大公众喜爱，目前玻璃真空集热管已广泛应用于太阳能热水器。为了进一步提高太阳能集热管的集热效率，中国专利公开了一系列内聚光减容太阳能中高温集热管及制作方法的技术方案，主要从聚光减容提高真空管的换热温度，提高太阳能利用率做文章。但是，现有使用传热介质的太阳能中高温真空集热器，都是应用一端开口的太阳能真空管，所有循环通道都设置在太阳能真空管的一端，这种结构的最大弊端是冷热不同的传热介质从真空管的同一端进和出，因为不分流，传热介质换热效率低，不能集中使用是影响太阳能真空管中高温利用的关键瓶颈。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种分体式太阳能真空集热换热系统，使太阳能利用向着高温，高效，集中供热的集约方向发展。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是这种分体式太阳能真空集热换热系统，包括至少一组上下设置的集热箱，在上下集热箱之间并列设置的通过式太阳能真空集热管，上下集热箱再与换热器相连构成集热和换热回流通道，上下集热箱内封装耐高热的传热介质。所述的分体式太阳能真空集热换热系统，所述的上下集热箱各有一个连接口，两个连接口分别与换热器连接，换热器的另外两个连接口分别输入、输出被加热流体。所述的分体式太阳能真空集热换热系统，所述的上下集热箱与换热器之间设置循环泵。所述的分体式太阳能真空集热换热系统，所述通过式太阳能真空集热管是由两端开口的真空玻璃集热管，和同轴内置金属减容棒的金属套管构成，传热介质在金属套管里面与上下集热箱连通循环，金属套管设置支撑环固定减容棒。所述的分体式太阳能真空集热换热系统，所述通过式太阳能真空集热管与金属套管之间填充导热骨。所述的分体式太阳能真空集热换热系统，所述通过式太阳能真空集热管的玻璃外管缩口部分设置防尘密封圈，防尘密封圈外缘卡在集热箱外壳的预留孔上，金属管探出玻璃管的外径上设置有耐高温密封圈，密封圈端面环槽卡在集热箱内胆的预留孔上。所述的分体式太阳能真空集热换热系统，所述通过式太阳能真空集热管的玻璃外管内部设有双曲面聚光器，真空集热管的玻璃内管的内壁设有太阳能吸收膜。本发明所产生的技术进步效果在于由于设计了上下分置的传热介质集热箱体和传输通道，和并列并联的通过式太阳能真空集热管，极大地改善了太阳能真空管的冷热对流循环效率，可以串联多组真空集热管集中使用，从而为工业上大规模中温、高温应用太阳能创造了可能。整体系统具有集热效率高、升温速度快、热传导效率高的优点。本发明设计的通过式太阳能真空集热管，采用内置金属减容棒的金属套管构成，真空集热管与金属套管之间填充导热膏，有效提高了真空集热管的传热效率。真空集热管内置聚光器不受大气污染和侵蚀，聚光效果好，使用寿命长。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图I是分体式太阳能真空集热换热系统组装示意图 图2是图I的局部放大3是通过式太阳能真空集热管结构示意4是图3的截面中I、传热介质 2、通过式太阳能真空集热管 3、上集热箱4、下集热箱 5、循环泵6、传热介质回流口连接口7、传热介质出口连接口 8、换热器 9、被冷却流体回流连接口10、被加热流体出口连接口 11、双曲面聚光板2-1、支撑环 2-2、密封圈 2-3、减容棒2-4、金属套管 2-5、真空集热管内管2_6、导热膏2-7、真空集热管外管 3-1集热箱外壳 3-2集热箱内胆3-3集热箱保温层 3-4、耐高温密封圈 3_5、防尘密封圈
具体实施例方式如图I所示为本发明分体式太阳能真空集热换热系统的组装示意图。至少包括一组上下设置的上集热箱3、下集热箱4，在上下集热箱之间并列并且并联设置的通过式太阳能真空集热管2，上下集热箱再与换热器8相连构成集热和换热回流通道，上下集热箱内封装耐高热的传热介质。本发明给出的实施例传热介质为导热油，包括如下市场品牌万达RADCO合成导热油Xceltherm — HT、美孚传热油(Mobiltherm) 603和605、道达尔导热油SERI0LA 3120等等，使用温度彡350°C。图I所示的上下集热箱各有一个连接口，传热介质回流口连接口 6和传热介质出口连接口 7分别与换热器8连接，换热器的另外两个连接口是被冷却流体回流连接口 9和被加热流体出口连接口 10，分别输入、输出被加热流体。在上下集热箱与换热器之间设置循环泵5。图2所示通过式太阳能真空集热管2的玻璃外管缩口部分设置防尘密封圈3-5，防尘密封圈外缘卡在集热箱外壳的预留孔上，通过式太阳能真空集热管内置的金属管探出玻璃管的外径上设置有耐高温密封圈3-4，密封圈端面环槽卡在集热箱内胆的预留孔上。
图3给出通过式太阳能真空集热管2的具体结构应用实例，通过式太阳能真空集热管2是由两端开口的真空玻璃集热管，和同轴内置金属减容棒2-3的金属套管2-4构成，传热介质在金属套管2-4里面与上下集热箱3，4连通循环，金属套管设置支撑环2-1固定减容棒2-3。减容棒在金属套管内，构成了环形通道，增加传热介质与热源接触面积，提高传热介质与真空集热管的换热效率。通过式太阳能真空玻璃集热管与金属套管2-4之间填充导热膏2-6。用以提高金属套管与玻璃内管间导热效率，使玻璃内管吸收的热量能高效传导给金属套管。导热膏选择市场品牌一个实例为南京喜力特公司增强型导热硅脂(W-1型)，使用温度彡350°C。本发明工作时，传热介质从一端进入金属套管2-4，从金属管另一端流出，在通过镀有太阳能吸收膜的玻璃内管过程中，带走太阳能真空集热管吸收的热能。由于传热介质与真空管不接触，即使玻璃管破裂，传热介质也不外流，不会造成集热系统瘫痪。图4所示通过式太阳能真空集热管2的玻璃外管2-7内部设有双曲面聚光器11，真空集热管2的玻璃内管2-5的内壁设有太阳能吸收膜。
本发明工作时，传热介质从一端进入金属套管2-4，从金属管另一端流出，在通过镀有太阳能吸收膜的玻璃内管过程中，带走太阳能真空集热管吸收的热能。由于传热介质与真空管不接触，即使玻璃管破裂，传热介质也不外流，不会造成集热系统瘫痪。
权利要求
1.分体式太阳能真空集热换热系统，其特征包括至少一组上下设置的集热箱(3、4)，在上下集热箱之间并列设置的通过式太阳能真空集热管(2)，上下集热箱(3、4)再与换热器(8 )相连构成集热和换热回流通道，上下集热箱内封装耐高热的传热介质。
2.根据权利要求I所述的分体式太阳能真空集热换热系统，其特征包括所述的上下集热箱(3、4)各有一个连接口，两个连接口( 7、6 )分别与换热器(8 )连接，换热器的另外两个连接口(9、10)分别输入、输出被加热流体。
3.根据权利要求I所述的分体式太阳能真空集热换热系统，其特征在于所述的上下集热箱与换热器之间设置循环泵(5)。
4.根据权利要求I所述的分体式太阳能真空集热换热系统，其特征包括所述通过式太阳能真空集热管(2)是由两端开口的真空玻璃集热管和同轴内置金属减容棒(2-3)的金属套管(2-4)构成，传热介质在金属套管(2-4)里面与上下集热箱(3，4)连通循环，金属套管设置支撑环(2-1)固定减容棒(2-3)。
5.根据权利要求4所述的分体式太阳能真空集热换热系统，其特征包括所述通过式太阳能真空集热管(2)与金属套管(2-4)之间填充导热膏(2-6)。
6.根据权利要求4所述的分体式太阳能真空集热换热系统，其特征在于所述通过式太阳能真空集热管(2)的玻璃外管缩口部分设置防尘密封圈(3-5)，防尘密封圈外缘卡在集热箱外壳的预留孔上，金属管探出玻璃管的外径上设置有耐高温密封圈(3-4)，密封圈端面环槽卡在集热箱内胆的预留孔上。
7.根据权利要求4所述的分体式太阳能真空集热换热系统，其特征包括所述通过式太阳能真空集热管(2)的玻璃外管(2-7)内部设有双曲面聚光器(11)，真空集热管(2)的玻璃内管(2-5)的内壁设有太阳能吸收膜。
全文摘要
本发明提供了一种分体式太阳能真空集热换热系统，包括至少一组上下设置的集热箱，在上下集热箱之间并列设置的通过式太阳能真空集热管，上下集热箱再与换热器相连构成集热和换热回流通道，上下集热箱内封装耐高热的传热介质。本发明极大地改善了太阳能真空管的冷热对流循环效率，可以串联多组真空集热管集中使用，从而为工业上大规模中温、高温应用太阳能创造了可能。整体系统具有集热效率高、升温速度快、热传导效率高的优点。
文档编号F24J2/46GK102661632SQ20121018084
公开日2012年9月12日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者崔建伟 申请人:崔建伟