[实用新型]动力环形热管太阳能热水系统

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，具体涉及一种能提供生活供热的太阳能装置。

背景技术

能源问题是社会经济发展的首要问题。近年来，随着经济的快速发展，我国对能源的需求也迅速增长。目前，由于我国能源人均占有量不足，能源品质和利用效率低下，以及煤炭等化石能源使用比重过大导致了能源枯竭问题严峻和环境破坏日趋严重，极大制约了经济发展。在所有形式的新能源中，太阳能因为其资源丰富，可再生，无需开采、运输，无污染等优点，成为重要的传统能源替代物。在太阳能的热利用中，太阳能热水技术是目前技术最成熟、市场应用最广泛的太阳能利用技术。 

传统的太阳能热水系统通常采用的是平板集热器和真空管集热器。其中平板太阳能集热器由于结构简单，成本低廉，承压能力强，吸热面积大，易与建筑结合等特点越来越引起人们的关注。但是平板型热水系统也存在其自身的缺点，主要表现在以下几点：晚上水温高，所以与环境之间的热损大；集热器在高温段效率偏低，表面热损大；冬季温度低于零度时集热器中的水结冰膨胀容易把管子胀裂，抗冻性能差。

环形热管是一种通过相变传热，具有优良的传热能力，同时能够实现远距离传输热量的元件。环形热管的蒸发段和冷凝段可以分开较远的距离。目前对于环形热管的研究主要集中在重力型即自然循环式的环形热管。自然循环式的环形热管仅靠系统本身的压差即可自动运行，不需要外部辅助能源的消耗；同时重力型环形热管还具有热二极管的性质，即只具有单向导热的能力，这样可以减小系统在高水温下的热损。但它也有缺点，首先自然循环式环形热管热水系统对水箱的位置要求比较严格，必须要高于集热器，水箱的位置高就存在安全隐患；其次，冷凝后的液体仅靠重力回流到集热器中，驱动力有限产生回流不彻底现象；最后系统的布置受集热器位置的影响比较大。

发明内容

为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供一种动力环形热管太阳能热水系统。

具体的技术方案如下：

动力环形热管太阳能热水系统包括平板集热器7和水箱1；所述水箱1内设有冷凝盘管10，冷凝盘管10的进口位于水箱1上部外侧，出口位于水箱1下部外侧；冷凝盘管10的进口通过管道连通着平板集热器7的出口，冷凝盘管10的出口通过管道连通着冷凝储液罐3的进口，冷凝储液罐3的出口连通着微型工质泵5的进口，微型工质泵5的出口连通着平板集热器7的进口，形成动力环形热管，其中平板集热器7为动力环形热管的蒸发段，冷凝盘管10为动力环形热管的冷凝段，环形热管内的工质为氟利昂；冷凝储液罐3的出口和微型工质泵5的进口之间的管道上分别设有单向阀4和第一手动阀；微型工质泵5的出口和平板集热器7的进口之间的管道上设有第二手动阀。

所述微型工质泵5的出口和平板集热器7的进口之间的管道上串联着蒸发储液罐6；蒸发储液罐6的进口位于罐体一侧上部，出口位于罐体一侧下部，所述蒸发储液罐6的底部距离平板集热器7的底部的距离大于平板集热器7高度的3/4；微型工质泵5的出口和蒸发储液罐6的进口之间的管道上设有第二手动阀，蒸发储液罐6的出口和平板集热器7的进口之间的管道上分别设有第五手动阀和第六手动阀；蒸发储液罐6的顶部通过管道连通着平板集热器7的蒸汽出口；连通平板集热器7的蒸发储液罐6顶部的管道上分别设有第三手动阀和第四手动阀。

本实用新型的有益技术效果体现在以下方面：

1.环形热管跟平板型集热器具有很好的可结合性，利用市面上常见的平板集热器进行改造即可，将集热器后面的铜管流道跟水箱里面的冷凝盘管焊接在一起就可以完成改造。在里面充注氟利昂后可以分别作为环形热管的蒸发段和冷凝段使用，这样有效地解决了平板型集热器冬天使用时结冰的问题，比如充注R600a工质可以在—10℃的时候正常工作，通过选择不同的工质可以适应不同条件下的使用；

2.本实用新型在自然循环式环形热管的基础上增加驱动泵来促进工质的循环，在保持了自然循环式热管优点的基础上解决了自然循环式环形热管驱动力不足的缺点，使得水箱和集热器的位置更加的灵活，便于跟建筑结合，同时安全性得到显著的提高。

附图说明

图1为无蒸发储液罐的动力环形热管太阳能热水系统原理示意图。

图2为具有蒸发储液罐的动力环形热管太阳能热水系统原理示意图。

上图中序号：水箱1、视液镜2、冷凝储液罐3、单向阀4、微型工质泵5、蒸发储液罐6、平板集热器7、蒸汽管8、冷凝气液管道9、冷凝盘管10。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。