利用太陽能光熱的裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種利用太陽能光熱的裝置。太陽輻照使減小了載熱工質熱容量的太陽能集熱器溫度能迅速升高，載熱工質的熱能密度得到大幅度提高；載熱工質經加熱灶8的等速螺旋線金屬盤管、儲熱保溫筒904的儲熱熱交換管、熱動力泵600的加熱管601后，向保溫水箱4內的熱交換管5輸送熱能；載熱工質在裝置中作單向閉循環運行。載熱工質的自然循環或強制循環使保溫水箱4等的安裝位置易于選擇，便于管理和維護。利用太陽能光熱的裝置的技術要求不高、易于制造、成本底。它有室內供熱水、燒開水、烹調，改善了利用熱能的環境及儲熱、防凍結和節能、環保等的優勢。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及太陽能光熱的應用

技術介紹
太陽能儲熱熱水器水位普遍高于集熱器即需水塔供水，不便于管理和維護；盡管有改進，但大幅度增加了成本。碟式反射鏡太陽能灶能燒開水、烹調，可操作環境不佳、且功能單一。因太陽能的能量密度低，太陽能集熱器對量大的工質升溫慢，特別是在瞬變的太陽輻照條件下；這對提高工質的熱能密度和熱能的儲存、利用不利。晴好天氣下，太陽能集熱器一天之中所收集的熱能，在大多數情況下不能得到充分利用，特別是在家庭的應用中。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出一種利用太陽能光熱的裝置，它與現有技術相比，是減小了載熱工質在太陽能集熱器內的熱容量，改進了載熱工質傳輸熱能的方式和運行的方式，提高其熱能密度和輸出熱能的能力，并且有利于熱能的儲存和充分利用。為了實現上述目的，本專利技術提出一種利用太陽能光熱的裝置，它包括太陽能集熱器、保溫水箱、載熱工質，其中: 如圖1和圖2所示，太陽能集熱器出口端和保溫的汽化工質輸送管入口端氣密聯接，太陽能集熱器入口端和液化工質輸送管出口端氣密聯接，保溫的汽化工質輸送管出口端和保溫水箱的熱交換管入口端氣密聯接，保溫水箱的熱交換管出口端和液化工質輸送管入口端氣密聯接；太陽能集熱器、保溫的汽化工質輸送管、保溫水箱的熱交換管、液化工質輸送管連接成閉合回路；太陽能集熱器出口端高于其入口端的高度，保溫水箱的熱交換管入口端高于出口端，保溫水箱的熱交換管每一小段的高度高于其出口端方向上任意小段的高度。如圖1所示，太陽能集熱器高度低于保溫水箱高度時，加入閉合回路流通容積內的液態載熱工質液面高度高于其入口`端的高度、底于出口端的高度；液化的載熱工質在太陽能集熱器內吸熱并且在大氣壓到小于臨界壓強的范圍內汽化，汽化后的載熱工質經太陽能集熱器出口端、保溫的汽化工質輸送管輸送到保溫水箱熱交換管內放熱并液化使保溫水箱內水溫升高，液化后的載熱工質在重力作用下經液化工質輸送管、太陽能集熱器入口端輸送到太陽能集熱器內；載熱工質沿太陽能集熱器、保溫的汽化工質輸送管、保溫水箱內的熱交換管、液化工質輸送管的方向作單向閉循環運行。如圖2所示，太陽能集熱器高度高于保溫水箱高度時，保溫水箱熱交換管出口端和低于保溫水箱的泵入口端氣密聯接，泵出口端和液化工質輸送管入口端氣密聯接；液態載熱工質的體積大于泵和液化工質輸送管的流通容積、小于泵和液化工質輸送管及太陽能集熱器的流通容積；液化的載熱工質在太陽能集熱器內吸熱并且在大氣壓到小于臨界壓強的范圍內汽化，汽化后的載熱工質經太陽能集熱器出口端、保溫的汽化工質輸送管輸送到保溫水箱熱交換管內放熱并液化使保溫水箱內水溫升高，液化后的載熱工質由馬達和泵經液化工質輸送管、太陽能集熱器入口端輸送到太陽能集熱器內；載熱工質沿太陽能集熱器、保溫的汽化工質輸送管、保溫水箱內的熱交換管、泵、液化工質輸送管的方向作單向閉循環運行；液態載熱工質分布在太陽能集熱器、液化工質輸送管、泵和部分保溫水箱熱交換管內，液態載熱工質在太陽能集熱器內的液面高度由泵維持。當太陽能集熱器內載熱工質汽化時、熱能向保溫水箱內的熱交換管輸送，當太陽能集熱器內載熱工質汽化停止時、熱能停止向保溫水箱內的熱交換管輸送。太陽能集熱器內，載熱工質液面高度高于太陽能集熱器入口端的高度、底于太陽能集熱器出口端的高度；太陽能集熱器的載熱工質流通容積內填充短小的導熱金屬螺旋絲，它減小了太陽能集熱器內載熱工質的容量，即減小了載熱工質的熱容量、擴大了太陽能集熱器和載熱工質的熱交換面，使載熱工質在太陽輻照下快速升溫至使太陽能集熱器內和保溫水箱熱交換管內的氣壓壓差迅速增大，相變傳輸熱量的過程得以啟動。載熱工質預定在大氣壓到小于臨界壓強的范圍內汽化；普通情況下，載熱工質預定在大氣壓下汽化。液態載熱工質選擇無毒、低毒，沸點低于太陽能集熱器集熱時的較高溫度并且高于保溫水箱內的較高溫度、熔點盡可能低于o°c。如:水、乙醇、丙二醇及其混合溶液等。如圖3和圖4所示，槽式拋物面聚光反射鏡、集熱管、輸氣管、保溫的輸氣軟管、輸液管、輸液軟管、載熱工質組成載熱工質汽化槽式拋物面太陽能集熱器；兩端氣密密封的集熱管固定在槽式拋物面聚光反射鏡的焦線上、并且它的軸心線和槽式拋物面聚光反射鏡的焦線重合；輸液管一端在集熱管一端的端面上和集熱管內氣密聯通、另一端和輸液軟管一端氣密聯通；輸氣管一端在集熱管另一端圓周面的上部和集熱管內氣密聯通、輸氣管另一端和保溫的輸氣軟管一端氣密聯通；輸液軟管另一端和液化工質輸送管出口端氣密聯通，保溫的輸氣軟管另一端和保溫的汽化工質輸送管入口端氣密聯通。集熱管內，載熱工質液面高度高于集熱管入口端的高度、底于集熱管出口端的高度；集熱管內填充短小的導熱金屬螺旋絲，它減小了集熱管內載熱工質的容量，即減小了載熱工質的熱容量、擴大了集熱管和載熱工質的熱交換面，使載熱工質在太陽輻照下快速升溫、相變傳輸熱量得以啟動。集熱管迎太陽光面可覆有絕熱材料層、集熱管背太陽光面置一石英等玻璃片以減小熱損耗，集熱管也可采用中溫直通式真空管；載熱工質選用水、丙二醇及丙二醇與水的混合溶液等，載熱工質預定在大氣壓到小于臨界壓強的范圍內汽化。集熱管由導熱金屬制成，保溫的輸氣軟管由覆有絕熱材料層的金屬管繞一至數匝的螺旋而制成。如圖5和圖6所示，碟式反射鏡、集熱盒、輸氣管、保溫的輸氣軟管、輸液管、輸液軟管組成載熱工質汽化碟式太陽能集熱器；集熱盒盒底平面位于碟式反射鏡的焦點上、盒底直徑略大于聚焦光斑直徑；輸氣管一端穿過集熱盒盒底面圓心上的慣通孔、其管口位于集熱盒頂面的集熱盒內，集熱盒與輸氣管的結合部氣密密封，輸氣管另一端穿過碟式反射鏡鏡面的中心并固定在鏡面支架上、且和保溫的輸氣軟管一端氣密聯通，輸氣軟管另一端和汽化工質輸送管入口端氣密聯通；輸液管和輸氣管水平平行、輸液管一端和集熱盒底面上的通孔氣密聯通、輸液管另一端穿過碟式反射鏡鏡面并固定在鏡面支架上、且和輸液軟管一端氣密聯通，輸液軟管另一端和液化工質輸送管出口端氣密聯通。集熱盒內， 載熱工質液面高度高于集熱盒入口端的高度、底于集熱盒出口端的高度；集熱盒內填充短小的導熱金屬螺旋絲，它減小了集熱盒內載熱工質的容量，即減小了載熱工質的熱容量、擴大了集熱盒和載熱工質的熱交換面，使載熱工質在太陽輻照下快速升溫、相變傳輸熱量得以啟動。集熱盒盒頂面及外圓周面可覆有絕熱材料層、盒底面置一石英等玻璃片以減小熱損耗，集熱盒可采用圓錐體盒、圓筒扁盒等；載熱工質選用水、丙二醇、及丙二醇與水的混合溶液等，載熱工質預定在大氣壓到小于臨界壓強的范圍內汽化。集熱盒由導熱金屬制成。保溫的輸氣軟管由覆有絕熱材料層的金屬管繞一至數匝的螺旋而制成。如圖7和圖8所示，集熱管一端彎曲、一端氣密密封，外徑小于集熱管內徑的注入管從集熱管彎曲處、向集熱管密封一端插入集熱管內，注入管與集熱管彎曲處的結合部氣密密封；集熱管密封一端從全玻璃真空集熱管管口插入全玻璃真空集熱管內，集熱管與全玻璃真空集熱管管口之間用蓋固定；集熱管、注入管、載熱工質、全玻璃真空集熱管和蓋構成載熱工質汽化全玻璃真空集熱管；多根載熱工質汽化全玻璃真空集熱管的軸心線在同一平面上、并且相互水平平行、與地面成一傾斜角，它們的注入管入口端和一端氣密密封的分流管氣密聯通、分流管開口端和液化工質輸送管出口端氣密聯通，它們的集熱管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用太陽能光熱的裝置，它包括太陽能集熱器（1）、保溫水箱（4）、載熱工質，其特征在于：???????———太陽能集熱器（1）出口端和保溫的汽化工質輸送管（3）入口端氣密聯接，太陽能集熱器（1）入口端和液化工質輸送管（2）出口端氣密聯接，保溫的汽化工質輸送管（3）出口端和保溫水箱（4）的熱交換管（5）入口端氣密聯接，保溫水箱（4）的熱交換管（5）出口端和液化工質輸送管（2）入口端氣密聯接；太陽能集熱器（1）、保溫的汽化工質輸送管（3）、保溫水箱（4）的熱交換管（5）、液化工質輸送管（2）連接成閉合回路；太陽能集熱器（1）出口端高于其入口端的高度，保溫水箱（4）的熱交換管（5）入口端高于出口端，保溫水箱（4）的熱交換管（5）每一小段的高度高于其出口端方向上任意小段的高度；???????———太陽能集熱器（1）高度低于保溫水箱（4）高度時，加入閉合回路流通容積內的液態載熱工質液面高度高于其入口端的高度、底于出口端的高度；液化的載熱工質在太陽能集熱器（1）內吸熱并且在大氣壓到小于臨界壓強的范圍內汽化，汽化后的載熱工質經太陽能集熱器（1）出口端、保溫的汽化工質輸送管（3）輸送到保溫水箱（4）熱交換管（5）內放熱并液化使保溫水箱（4）內水溫升高，液化后的載熱工質在重力作用下經液化工質輸送管（2）、太陽能集熱器（1）入口端輸送到太陽能集熱器（1）內；載熱工質沿太陽能集熱器（1）、保溫的汽化工質輸送管（3）、保溫水箱（4）內的熱交換管（5）、液化工質輸送管（2）的方向作單向閉循環運行；???????———太陽能集熱器（1）高度高于保溫水箱（4）高度時，保溫水箱（4）熱交換管（5）出口端和低于保溫水箱（4）的泵（6）入口端氣密聯接，泵（6）出口端和液化工質輸送管（2）入口端氣密聯接；液態載熱工質的體積大于泵（6）和液化工質輸送管（2）的流通容積、小于泵（6）和液化工質輸送管（2）及太陽能集熱器（1）的流通容積；液化的載熱工質在太陽能集熱器（1）內吸熱并且在大氣壓到小于臨界壓強的范圍內汽化，汽化后的載熱工質經太陽能集熱器（1）出口端、保溫的汽化工質輸送管（3）輸送到保溫水箱（4）熱交換管（5）內放熱并液化使保溫水箱（4）內水溫升高，液化后的載熱工質由馬達（7）和泵（6）經液化工質輸送管（2）、太陽能集熱器（1）入口端輸送到太陽能集熱器（1）內；載熱工質沿太陽能集熱器（1）、保溫的汽化工質輸送管（3）、保溫水箱（4）內的熱交換管（5）、泵（6）、液化工質輸送管（2）的方向作單向閉循環運行；液態載熱工質分布在太陽能集熱器（1）、液化工質輸送管（2）、泵（6）和部分保溫水箱（4）熱交換管（5）內，液態載熱工質在太陽能集熱器（1）內的液面高度由泵（6）維持。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：白坤生，
申請(專利權)人：白坤生，
類型：發明
國別省市：