[发明专利]一种常压回路热管式太阳能供热装置

说明书

本发明公开了一种常压回路热管式太阳能供热的方法及装置，主要包括蒸发系统、冷凝系统、密封系统、补水系统。蒸发系统主要用于液体吸热汽化，冷凝系统用于蒸汽冷凝供热，两者通过蒸汽排出管和液体回流管连接形成回路热管。装置不需抽真空处理，通过压力平衡管道与水槽形成液封，在常压下运行并在工作中排出不凝性气体。本发明将回路热管应用于太阳能供热装置并在常压下工作，既保证了高效的供热效率，又避免了抽真空造成的高昂成本问题，并且结构简单，设计紧凑，安全轻巧，提供了一种有效利用太阳能的方法和手段。

技术领域

本发明属于太阳能供热技术领域，特别涉及一种常压回路热管式太阳能供热装置。

背景技术

随着科技的发展与进步，人们对能源利用提出了高效、环保、可再生等诸多要求。更多要求利用太阳能、风能等可再生能源，更多要求提高能量转换效率。

据统计，作为一种巨大的可再生能源，在中国，太阳能可达到5×10¹⁹千焦/年，具有取之不尽用之不竭的天然优势，并且符合环保要求，因此具有广阔的发展前景。

其中，回路热管作为一种换热装置，其依靠工质相变和循环进行热量的传递，且不需要外部机械动力，运行可靠，经过多年改进已成为一种高效换热的理想装置，展现出广阔的发展前景。

近年来，人们已开始将回路热管应用于太阳能供热装置，但由于需要进行抽真空处理，通常存在技术成本及维护成本较高、系统较为复杂、运行不稳定等问题。

因此，现有技术急需新型的回路热管式太阳能供热装置，以克服现有技术中的种种缺陷。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明提供一种常压回路热管式太阳能供热装置，既继承了抽真空回路热管的高效、稳定、环保的优点，又通过常压的设计方式获得结构紧凑，简单安全、制作成本廉价等效果，具有较好的普适性。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种常压回路热管式太阳能供热装置，包括蒸发系统、冷凝系统、密封系统和补水反馈系统，所述蒸发系统设置于所述供热装置的下部，包括蒸发室3、中空透明板2、蒸发壁6、绝热壁5和蒸汽排出管10，其中，所述中空透明板2面向大气用于吸收太阳能，所述绝热壁5设置在户外墙壁上，所述蒸发壁6贴着所述绝热壁5设置，所述蒸发壁上端安装均流管4，下端安装水位计18；所述冷凝系统设置于供热装置的上部，包括冷凝室8、冷凝壁9和翅片7，其中，所述翅片7布置在冷凝室8的周围，所述冷凝壁9处理成全疏水表面或者亲-疏水间隔布置的混合表面；所述密封系统包括水槽12、压力平衡管17和逆止阀20，所述冷凝室8通过压力平衡管17与水槽12连接形成液封，所述水槽12放置在空气中，从而维持供热装置内部的压力为常压，所述逆止阀20设置在压力平衡管17上；所述补水反馈系统包括补水管16、液体回流管11、阀门13、均流管4、反馈电路14、水位计18，其中，所述水槽12通过补水管16与液体回流管11相连，水槽12设置为高位而液体回流管11设置为低位，所述补水管16与液体回流管11之间设置有阀门13，所述阀门13通过反馈电路14与水位计18相连，所述水位计18通过反馈电路14将水位信号传递给阀门13，自动控制补水管16与液体回流管11的连接状态，从而进行补水操作；所述蒸发系统和所述冷凝系统通过蒸汽排出管10和液体回流管11连接形成回路热管。

进一步的优化方案，所述中空透明板2的内部空间设置成薄空间，材质选用玻璃或者有机材料。

进一步的优化方案，所述蒸发壁6的一种处理方式为：蒸发壁表面首先经过表面处理工艺，然后在面向太阳辐射的蒸发壁的一侧，将粉末烧结形成多孔金属毛细芯6a与多孔纤维毛细芯6c间隔布置；进一步地，对蒸发壁6底部的金属板6b进行亲水处理，然后将烧结的多孔金属毛细芯6a和多孔纤维毛细芯6c间隔布置在面向太阳辐射的一侧。