太阳能集热系统的过热防爆组件的制作方法

本实用新型涉及清洁能源利用设备技术领域，具体涉及一种太阳能集热系统的过热防爆组件。

背景技术：

鉴于环境污染的状况愈演愈烈，人与环境之间的矛盾日益突出，改善人居环境的需求迫在眉睫，“节能、节地、节水、节材”的绿色建筑设计策略已经上升为国家层面的行业发展战略。太阳能作为一种清洁的、可再生能源在建筑设计中受到高度重视，《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》gb50364-2018明确要求，太阳能热水系统应与主体建筑同时设计、同时施工、同时使用。不难看出，太阳能热水系统已经作为民用建筑不可或缺的组成部分。

工程实际应用过程中，强制循环间接加热太阳能集热系统由于产品缺陷、天气极端、设计疏忽、管理缺失等原因，集热管网过热爆裂的情况时有发生。太阳能热水集热系统崩溃、辅热自动介入，加之物业管理和设备维护不到位，导致太阳能利用系统流于形式，集热设施利用率低下，建筑能耗居高不下，能源浪费现象非常严重。

目前，针对太阳能集热系统过热防爆问题的探索已经出现了一些行之有效的技术尝试，常规做法包括增加系统膨胀罐、安全阀、补液泵、工质调节水箱等。以上方法均是基于某一个技术角度，减少集热系统过热爆裂现象的发生概率。通常情况下，膨胀罐有限的调节容积不仅调节能力受限，与集热系统管网容积匹配也难以高度一致，使用过程中封闭工质循环空间仍有爆管的风险。安全阀、补液泵、工质调节水箱通常组合使用，设备分散连接，空间需求较大，使用过程中难以与系统的压力、温度调控需求精准配合。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的缺点，本实用新型提供一种太阳能集热系统的过热防爆组件，具体方案如下：

包括设于支架上的工质集液总管，所述工质集液总管上垂直设有若干集热管，每一个所述集热管外设有一个弧形板，所述弧形板的长度大于或等于所述集热管的长度；所述弧形板的两端垂直设有端板，所述端板与所述集热管的端面平行且同轴布置；所述端板的轴心穿设有旋转轴，所述旋转轴通过轴承座设于所述支架上。

进一步地，所述弧形板的宽度大于所述集热管的直径且小于相邻两个所述集热管的间距，所述弧形板的弧长小于所述端板周长的二分之一。

进一步地，所述弧形板正对所述集热管的侧面设有反光涂层。

进一步地，远离所述工质集液总管的旋转轴传动连接有自锁电机，所述自锁电机通过电机座固定连接于所述支架上，所述自锁电机电连接有单片机。

进一步地，还包括与所述自锁电机和所述单片机连接的可充电电池，所述弧形板背对所述集热管的侧面设有薄膜发电板，所述薄膜发电板与所述可充电电池电连接。

进一步地，所述支架上位于所述集热管的一侧还设有增倍机，所述增倍机的出风方向与所述集热管垂直，所述增倍机与所述可充电电池电连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提出的太阳能集热系统的过热防爆组件，利用集热管外的弧形挡板配合集热管一侧的增倍机，将封闭式热媒循环系统的温度和压力控制在管件、设备可承受的范围内，防止系统爆管崩溃，确保集热系统安全、稳定地运行，充分利用可再生清洁能源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为本实用新型集热管与弧形板工作状态示意图i(截面方向)，

图3为本实用新型集热管与弧形板工作状态示意图ii(截面方向)，

图4为本实用新型再一些实施例的结构示意图。

附图序号及名称：1、支架，2、工质集液总管，3、集热管，4、弧形板，5、端板，6、旋转轴，7、增倍机。

具体实施方式

为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

参阅图1，本实用新型公开的太阳能集热系统的过热防爆组件，包括设于支架1上的工质集液总管2，工质集液总管2上垂直设有若干集热管3，每一个集热管3外设有一个弧形板4，弧形板4的长度大于或等于集热管3的长度；弧形板4的两端垂直设有端板5，端板5与集热管3的端面平行且同轴布置；端板5的轴心穿设有旋转轴6，旋转轴6通过轴承座设于支架1上。弧形板4正对集热管3的侧面设有反光涂层。

本实用新型的工作原理如下：

太阳能集热系统正常工作时，弧形板位于集热管的下方(如图2)，此时集热管能够将太阳能转换成集热管内工质的热能；极端炎热天气情况下，当集热系统超温或超压时，控制弧形板绕旋转轴转动至集热管的上方(如图3)，通过遮阳隔热促使工质循环系统降温、降压。

弧形板4的宽度大于集热管3的直径且小于相邻两个集热管3的间距，保证弧形板能够覆盖住集热管采光的同时，相邻的两个弧形板不会发生干涉；弧形板4的弧长小于端板5周长的二分之一，保证弧形板位于集热管下方时不会影响集热管正常采光。

在

本技术：
的另一些实施例中，远离工质集液总管2的旋转轴6传动连接有自锁电机，自锁电机通过电机座固定连接于支架1上，自锁电机电连接有单片机(附图中未画出)。

同时需要在工质循环系统中设置若干与单片机连接的传感器(包括压力传感器和温度传感器)，利用传感器自动监测工质循环系统的温度和压力，当任意一个数值达到阈值时，单片机控制自锁电机从而带动弧形板绕旋转轴转动，实现自动调整。

对应的，该组件还包括与自锁电机和单片机连接的可充电电池，弧形板4背对集热管3的侧面设有薄膜发电板，薄膜发电板与可充电电池电连接。弧形板用于遮阳隔热的同时兼具薄膜发电的功能，产生电能储存至可充电电池中实现电力储备，为组件中各结构提供电力。

如图4，在本申请的再一些实施例中，支架1上位于集热管3的一侧还设有增倍机7，增倍机7的出风方向与集热管3垂直，增倍机7与可充电电池电连接。

当工质循环系统降温、降压不及时(传感器采集结果在一段时间内依然不正常)，单片机控制增倍机开始工作，辅助工质循环系统快速散热降温，直至传感器采集结果正常。

综上，仅为本实用新型之较佳实施例，不以此限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。

技术特征：

1.太阳能集热系统的过热防爆组件，包括设于支架(1)上的工质集液总管(2)，所述工质集液总管(2)上垂直设有若干集热管(3)，其特征在于：每一个所述集热管(3)外设有一个弧形板(4)，所述弧形板(4)的长度大于或等于所述集热管(3)的长度；所述弧形板(4)的两端垂直设有端板(5)，所述端板(5)与所述集热管(3)的端面平行且同轴布置；所述端板(5)的轴心穿设有旋转轴(6)，所述旋转轴(6)通过轴承座设于所述支架(1)上。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热系统的过热防爆组件，其特征在于：所述弧形板(4)的宽度大于所述集热管(3)的直径且小于相邻两个所述集热管(3)的间距，所述弧形板(4)的弧长小于所述端板(5)周长的二分之一。

3.根据权利要求2所述的太阳能集热系统的过热防爆组件，其特征在于：所述弧形板(4)正对所述集热管(3)的侧面设有反光涂层。

4.根据权利要求3所述的太阳能集热系统的过热防爆组件，其特征在于：远离所述工质集液总管(2)的旋转轴(6)传动连接有自锁电机，所述自锁电机通过电机座固定连接于所述支架(1)上，所述自锁电机电连接有单片机。

5.根据权利要求4所述的太阳能集热系统的过热防爆组件，其特征在于：还包括与所述自锁电机和所述单片机连接的可充电电池，所述弧形板(4)背对所述集热管(3)的侧面设有薄膜发电板，所述薄膜发电板与所述可充电电池电连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能集热系统的过热防爆组件，其特征在于：所述支架(1)上位于所述集热管(3)的一侧还设有增倍机(7)，所述增倍机(7)的出风方向与所述集热管(3)垂直，所述增倍机(7)与所述可充电电池电连接。

技术总结
本实用新型公开了一种太阳能集热系统的过热防爆组件，包括设于支架上的工质集液总管，工质集液总管上垂直设有若干集热管，每一个集热管外设有一个弧形板，弧形板的长度大于或等于集热管的长度；弧形板的两端垂直设有端板，端板与集热管的端面平行且同轴布置；端板的轴心穿设有旋转轴，旋转轴通过轴承座设于支架上。本实用新型利用集热管外的弧形挡板配合集热管一侧的增倍机，将封闭式热媒循环系统的温度和压力控制在管件、设备可承受的范围内，防止系统爆管崩溃，确保集热系统安全、稳定地运行，充分利用可再生清洁能源。

技术研发人员：李鹏程;韩冬;杜晨;王宇航;张旭
受保护的技术使用者：北京三磊建筑设计有限公司
技术研发日：2020.08.14
技术公布日：2021.04.06