[实用新型]利用太阳能光热供暖的自然循环装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在极寒、无电地区无需外在动力的自然循环供暖装置，具体涉及一种利用太阳能光热供暖的自然循环装置，可以适用于在寒冷地区和无电地区向建筑物的室内空间供暖。

背景技术

太阳能利用的基本方式可以分为光-热利用、光-电利用、光-化学利用、光-生物利用四类。在四类太阳能利用方式中，光-热转换的技术最成熟，产品也最多，成本相对较低。如：太阳能热水器、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。其中，光-热利用是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前，使用最多的太阳能收集装置主要有平板型集热器、真空管集热器和聚焦集热器等三种。

现有太阳能供暖技术主要使用水做循环介质，在寒冷地区易受冻，且需要使用耗电的循环泵，导致太阳能供暖在寒冷地区以及无电地区的应用受到限制。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种利用太阳能光热供暖的自然循环装置，将太阳能光热聚集并有效转移到建筑物的室内空间，为室内环境供暖，其结构设计简单，热效率高，可以在寒冷地区以及无电地区使用。

本实用新型的利用太阳能光热供暖的自然循环装置，包括：位于室外的多根相互平行的玻璃集热管、室外管道、室内散热管道、以及连接并连通室外管道与室内散热管道的连接管道。其中，还包括多根金属支管，这些金属支管分别插入所述玻璃集热管的管腔内，并且各金属支管均与室外管道垂直且连通，每根玻璃集热管的管口与相应金属支管的外壁形成封闭；室内散热管道的位置比室外管道高；在由金属支管、室外管道、连接管道和室内散热管道所形成的相通的密闭管道空间内填充有适量的循环介质。

所述玻璃集热管是太阳能真空玻璃集热管，它们是上端敞口的U形管。

所述密闭管道空间被抽真空后注入所述循环介质R134a或者水。

在成对的玻璃集热管内壁与金属支管外壁之间的空间内放入填充物铝箔或者石英砂。

在室外管道的外端还连接有调节管道，室外管道与调节管道之间设置有截止阀，在调节管道上设有充注阀。而且，在室外管道和调节管道上包裹有保温材料。

所述室外管道、连接管道、室内散热管道以及调节管道采用金属管道，具体是无缝钢管、铝管或者铜管。

所述金属支管是钢管、铝管或者铜管。

所述玻璃集热管的管口设置密封盖。

所述室外管道、连接管道、室内散热管道以及调节管道、截止阀、充注阀的耐压要求超过4MPa。

这样，太阳能真空玻璃集热管集热后，受热的金属支管内的部分R134a或水吸热蒸发汽化，汽化后的R134a或水沿着室外管道和连接管道，进入室内散热管道，室内散热管道内的部分R134a或水与室内散热管道及室内介质交换热后冷凝，冷凝后的液态R134a或水在重力作用下沿室内散热管道、连接管道和室外管道回流到金属支管，如此循环往复将集热管积聚的太阳能热能转移到室内，将室内空间加热，实现取暖的功能。

可见，与现有技术相比，本实用新型具有有益的技术效果，具体体现在以下方面：

1.金属管道互连形成密闭管道空间，抽真空后注入循环介质R134a或水后，循环介质传热速度极快。这种互连结构，克服了目前太阳能集热管与循环介质换热形成热损失的缺陷，极大地提高了热效率；

2.循环介质R134a或水的潜热大，热量转移得多而且快；

3.设置截止阀和调节充注量的调节管道，可以随时调节液态R134a或水的充注量，从而调节室内散热管道的温度，以便根据室内散热管道的布局和室外环境温度的情况达到舒适的室内环境温度；

4.结构设计简单，无运行费用。

附图说明

图1是本实用新型利用太阳能光热供暖的自然循环装置的结构示意图。

图中：1-玻璃集热管，2-金属支管，3-室外管道，4-连接管道，5-室内散热管道，6-截止阀，7-充注阀，8-调节管道，9-密封盖，10-填充物，11-保温材料。

具体实施方式

下文将结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。