[实用新型]太阳能相变蓄热集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能相变蓄热集热管，属太阳能利用技术领域。

背景技术

当前用于提供民用热水或采暖的太阳能集热器主为真空管式集热器和平板集热器两类，真空管式集热器集热效率相对较高，集热温度相对较高，热损失相对较少，应用广泛。真空管式集热管主要又分玻璃结构、玻璃金属结构和热管式真空集热管，其中玻璃结构真空集热管因造价最低，在我国生产量和占用市场份额最大，但玻璃结构真空集热管容水量大、热容大、热起动慢。

太阳能集热一般不随集随用，往往需要蓄热装置，当前大多太阳能蓄热装置为太阳能蓄热水箱，水贮热主要是依靠水的显热蓄热的，太阳能蓄热水箱往往体积需要较大，且随天气或季节改变时，太阳能蓄热箱内水温变化较大，夏季太阳较好时，往往会出现“开锅”，而在冬季太阳较差时，又会出现结冰问题。

利用相变材料进行蓄热，蓄热密度相对较高，蓄放热过程中蓄热材料温度保持不变，利用高潜热相变材料进行太阳能集热蓄热，可大大减小太阳能蓄热箱的体积，提高供热的稳定性。

可查的文献表明，大多在太阳能集热供热装置中利用相变蓄热的方法均为在蓄热箱内应用相变蓄热材料，仅有一项由中山长青燃气具有限公司申请的申请号为02227528.2的“相变式太阳能集热装置”中把相变蓄热材料放入太阳能集热管中，但该专利中所阐述的方法是将相变蓄热材料直接置入太阳能集热管中，然后再利用通热管或其它换热管将热取出，该方法在具体实施过程中存在蓄热材料体积膨胀、与外界大气接触的变性及热量取出速率低的问题。

发明内容

为了解决相变蓄热材料直接置入太阳能集热管中，具体实施过程中存在蓄热材料体积膨胀、与外界大气接触的变性及热量取出速率低的问题。本实用新型提供一种太阳能相变蓄热集热管。

本实用新型的技术方案为：太阳能相变蓄热集热管，包括太阳能集热管、相变蓄热材料，其特点是，所述的相变蓄热材料封装于密封容器中，装有相变材料的密封容器置于太阳能集热管中，在太阳能集热管与密封容器之间填充传热介质。

贮热过程中，太阳能集热管主要完成太阳能的吸收并转变成热能，传热介质完成热能向密封容器的传递，密封容器将热能再传递给相变蓄热材料，相变蓄热材料完成热量的贮存；放热过程中，相变蓄热材料将贮存的热能释放给密封容器，密封容器再将热能传递给传热介质，传热介质再将热能带出去。密封容器保护相变蓄热材料不与外界大气接触，防止相变蓄热材料的变性与泄漏。

本实用新型的有益效果为：相变蓄热材料封装于密封容器中，解决相变材料与外界大气接触造成材料变性与大气污染问题；解决相变材料在相变过程中产生的体积变化对太阳能管的破坏；相变材料封装的密封容器与太阳能集热管内壁间仍可采用水或其它流体作为传热介质，传热效果好，传热速度快；将相变蓄热材料置入太阳能集热管中，减少了大热容的水的体积，从而减小了相变材料相变点以下温度区的热容，使太阳能集热管热起动加快；将相变蓄热材料置入太阳能集热管中，在相变材料相变温度区，相变材料可吸收或释放大量的热量，稳定了太阳能管内的温度，提高太阳能管的吸热效率；将相变蓄热材料置入太阳能集热管中，集热管内即可贮存大量的热量，太阳能集热供热装置中传统蓄热水箱体积可大大减小；将相变蓄热材料置入太阳能集热管中，大部分热量也就贮存在集热管中，集热管结构均为双层真空玻璃，保温性能远比其它保温材料保温效果好，热损失也就较少；将相变材料进行封装后置入太阳能集热管中，使蓄放热的介质可以为水，以该集热管构筑的太阳能集热供热装置也就可与民用水系统相连，设计、施工及及应用均比较方便。

附图说明

图1为太阳能相变蓄热集热管结构示意图；

图2为太阳能相变蓄热集热管应用实施例1的原理示意图；

图3为太阳能相变蓄热集热管应用实施例2的原理示意图；

图4为太阳能相变蓄热集热管与太阳能水蓄热集热管集热效果比较图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。