[实用新型]具有V型板的太阳能V形槽式蜂窝结构双行程集储热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源领域，主要是太阳热能如何收集和储存的问题，特指一种具有V型板的太阳能V形槽式蜂窝结构双行程集储热系统。

技术背景

在太阳能热利用过程中，首先面临的问题就是如何收集和储存太阳热能。目前已经被广泛采用的收集和储存太阳热能的产品是太阳能热水器，但它仅能以水为传热介质，这就存在很多问题，如：渗漏、腐蚀和防冻问题。而随着能源问题日益严重，对太阳能空气集热器的需求越加强烈。但是在收集太阳热能时又有很多问题，如：收集的热能本身很容易耗散掉、吸热板吸收太阳辐射的效率不高并且由于占地面积的限制，吸热面积不够大、吸收的热能不能尽快的导出和太阳能的不连续等问题。

发明内容

为了避免和克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种能够有效吸收太阳热能，减少散热损失，能尽快将所收集的热能传给用户并且能将多余的热能储存供阴雨天或者夜晚使用的太阳能空气集热/储热系统。

本实用新型的技术方案为：

具有V型板的太阳能V形槽式蜂窝结构双行程集储热系统，包括外层保温结构、镀有选择性涂层的V型吸热板、圆柱形玻璃透明蜂窝结构、平面镜、矩形金属管道、装有相变储热材料的储热罐，其特征是：由绝热树脂板构成整个系统的外层保温结构，兼起支撑框架的作用，圆柱形玻璃透明蜂窝结构位于系统的最上方，由上下玻璃钢盖板和玻璃管组成，玻璃管位于上下玻璃钢盖板的中间，系统中部是由平面镜构成的V形槽聚光结构，最下方是矩形金属管道，作为分隔上行程和下行程的元件，装有相变材料的圆柱形储热罐填放在下行程和平面镜下部的空间内作为储热单元，储热材料可以是石蜡、十水硫酸钠等等，在上行程的绝热树脂板上开三个小圆孔作为冷空气入口，在下行程的中间部位开一个大圆孔，作为热空气出口，三个小圆孔的面积等于大圆孔的面积，平面铝板用特制轧机轧制成90度角的V型板，再在V型板上表面镀上一层选择性吸收薄膜，薄膜材料可以是NiCrO_XN_Y、TiOyNx等等，便得到了镀有选择性涂层的V型吸热板，此板放在矩形金属管道的上方。按照顺序依次将矩形金属管道、装有相变储热材料的储热罐、平面镜、镀有选择性涂层的V型吸热板和圆柱形玻璃透明蜂窝结构封装于外层保温结构中。在封装过程中要保证V型吸热板的三个侧面与外层保温结构之间的密封。

其工作过程为：太阳光通过透明蜂窝结构射入集热器，由V型玻璃结构聚光，将太阳光聚集到镀有选择性吸收涂层的V型吸热板上，使板温升高。冷空气从上面入口进入集热器，吸收V型吸热板上的热量，完成第一行程的换热过程。被加热的空气进而通过集热器另一端的通道进入第二行程，继续与V型板完成第二行程的换热。被充分加热的热空气再通过集热器出口排入应用环境中去。

本实用新型的优点是：一、本系统能有效增加太阳能集热面积；二、由于镀上了选择性吸收薄膜，使吸热板有很大的吸收率和很小的发射率。三、由平面镜构成的V形槽能有效聚集太阳光线，增加单位吸热面积上的太阳辐照度。四、空气在集热器中采用双行程流动，即冷空气先通过蜂窝结构与V型板之间的流道，然后再通过V型板下部流道，这样能增加传热行程，能高效的将收集的热量传递出来。五、由于有相变储热单元，能够将部分热能储存起来供夜间和阴雨天使用。

此外，可以利用空气作为传热介质，从而避免渗漏、腐蚀和冻结问题；圆柱形玻璃透明蜂窝结构大大减少了通过上盖板的热损失，提高集热器的集热效率；集热和储热结合为一体，因此可以解决太阳能不能连续供应的问题；储热单元体吸收了部分的集热能量，使系统内外温差减小，热损失减少；采用双行程流动，使冷空气先通过集热器上部吸热后，再流经集热器下部放热，能更快的将收集的热量带走，提高效率；用镀有选择性涂层的V型吸热板集热，可有效增大集热面积，并使吸热板吸收的太阳辐射更多，反射的更少；采用平面镜反射聚焦，增大了阳光单位面积上的辐照度，有效提高集热温度和集热量；制作简单、成本低、使用方便；适合不同时间、地点；将对太阳能热利用产生积极影响。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型示意图，图2是图1的A-A剖视图，

图3是图1的B-B剖视图，图4是图3的C向视图。