[发明专利]用于热管式真空集热管的可自动调节的双管式联箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热器联箱，特别是一种用于热管式真空集热管的可 自动调节的双管式联箱，属于太阳能集热技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源 战略的重要组成部分。太阳能热水器已经成功的商业化，如何更有效的利用太阳 能，成为了各国科学家致力研究的内容。

热管具有高导热性、热二极管性、不易冻结、启动快等特点，将其运用在太阳 能集热中还具有结构灵活、易更换、可变热流密度等优势。热管式真空集热管及 其太阳能集热器已成为我国太阳能行业中的高科技产品。

目前的太阳能集热器采用一套集热介质循环系统，为了兼顾天气不理想的情 况，集热器面积一般要偏大些，在晴天的时候，会出现能量过剩的情况，大量的 能量白白损失，尤其对于热管式真空集热管，高性能的集热导致了集热器温度过 高(可达150℃)，不仅会影响集热器的寿命，还会导致集热循环系统其他设备(如 泵)的损坏，并且对于热水温度要求高的系统，会导致水温过高，具有引起烫伤 等隐患。

有的系统采用了水箱防过热的设计，但会导致大量能量的损失及集热器的过 热，也有的系统采用了并联散热器的方式，集热循环介质过热时启动散热器进行 散热，但是会损失大量的热能，同时需要电动控制，可靠性差，此外集热器可能 出现局部过热的问题无法解决。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于克服上述现有相关太阳能集热装置的缺陷，提 供了一种能够实现减少太阳能系统热损失、解决太阳能集热装置过热问题、并保 证太阳能集热效率的可自动调节运行的热管式真空集热管联箱。

技术方案：为解决上述技术问题，本专利提供的技术方案为：

采用一种用于热管式真空集热管的可自动调节的双管式联箱，包括集热介质 循环管道、集热介质辅助循环管道、保温层、联箱外壳及多个长圆形导热块、上 导热块、下导热块、热膨胀气囊；集热介质循环管道位于集热介质辅助循环管道 的下方，并且两管道轴线平行，长圆形导热块是截面为长圆形的管状结构，长圆 形导热块的轴向方向与集热介质循环管道的轴向方向垂直，上导热块位于集热介 质辅助循环管道的下方，并与集热介质辅助循环管道紧密贴合并固定连接，上导 热块位于长圆形导热块的上方，并且上导热块的下表面可与长圆形导热块的上圆 弧面无缝隙贴合，下导热块位于集热介质循环管道的上方，并与介质循环管道紧 密贴合并固定连接，下导热块位于长圆形导热块的下方，并且下导热块的上表面 可与长圆形导热块的下圆弧面无缝隙贴合，上导热块与下导热块的间距可以保证 长圆形导热块在两者之间都一定的上下移动空间，下导热块的上表面的中部开有 圆柱形的槽孔，热膨胀气囊位于槽孔中。联箱外壳为长方体状，集热介质循环管 道、集热介质辅助循环管道及多个长圆形导热块、上导热块、下导热块、热膨胀 气囊位于联箱外壳的内部，联箱外壳的外壁设有与多个长圆形导热块所对应的圆 孔，联箱外壳的两端设有集热介质循环管道和集热介质辅助循环管道的连接孔， 联箱外壳的内部填充有保温层。

本装置依靠低沸点介质的热膨胀力，实现太阳能集热管根据温度进行导热方 向的自动调整，并采用了双管设计，可在集热介质达到要求温度时，将多余的热 量收集到太阳能辅助集热循环系统中，有效的避免了热量的损失，进而解决了太 阳能系统过热及能量损失的问题。

有益效果：

1)该装置针对于太阳能热管式真空集热管开发，具有热管式集热器的一系列优 点。

2)该装置采用了双管设计，可在集热介质(集热水箱)达到要求温度时，将多余 的热源收集到太阳能辅助集热循环系统(辅助水箱)中，辅助水箱可作为集热 水箱的预热水箱，可有效的避免了热量的损失，显著提高了太阳能的年平均利 用率。

3)该装置可避免太阳能集热器及集热循环系统的过热问题。

4)由于集热器因现场情况会出现局部过热的问题，进而导致了局部的能量损失及 过热损坏问题，这个问题目前未有办法可有效解决，本装置由于针对每根集热 管都设置了自动调节部分，可保证每根集热管都不会引起过热问题及能量损 失。

5)集热管传热的切换不需要手动及电控部分，安全可靠，简单可行。

6)该装置结构简易，易于制作，有效解决了太阳能系统过热及能量损失的问题， 推广应用潜力大。