[发明专利]一种环路热管太阳能蓄热系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种环路热管太阳能蓄热系统。

背景技术

随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。在太阳能热利用装置中，关键是要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳能集热器。

发明内容

本发明旨在提供一种节能环保的环路热管太阳能蓄热系统，提高太阳能的工作能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种环路热管太阳能蓄热系统，包括集热器、水箱、蓄热装置和环路热管，环路热管的冷凝端设置在水箱中，集热器吸收太阳能的热量，加热环路热管的蒸发端，蒸发端的工作流体经过循环进入环路热管的冷凝端，在冷凝端进行放热，加热水箱中的水，在冷凝端放热完成后再循环进入热管的蒸发端进行加热，所述水箱与蓄热装置连接。

作为优选，其中环路热管的蒸发端是集热器。

作为优选，所述集热器包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间；反射镜的焦点位于两块管板结构最低端连线的中点上；沿着管板结构的中部的最高位置向两边最低位置延伸方向上，集热管的半径越来越大。

作为优选，沿着管板结构的中部的最高位置向两边最低位置延伸方向上，集热管半径增加的幅度逐渐变小。

作为优选，反射镜的圆弧线半径为R，每块管板结构的长度为R1，集热管的半径为R2，同一管板结构上相邻两个集热管的圆心的距离为L，两块管板结构之间的夹角为a，则满足如下公式：

R1/R＝c*sin(a/2)^b，

0.18<R2/L<0.34，

其中c，b为系数，0.39<c<0.41,0.020<b<0.035；

0.38<R1/R<0.41，80°<＝A<＝150°，450mm<R1<750mm,1100mm<R<1800mm,90mm<L<150mm,20mm<＝R2<50mm；

其中集热管中最大的半径与最小的半径的比值小于等于1.12，所述半径R2为相邻两个集热管的平均半径。

与现有技术相比较，本发明太阳能热水器具有如下的优点：

1)将太阳能储存起来，避免能源的浪费。

2)通过管径变化设置，使得太阳能集热板吸热均匀，避免局部过热。

3)避免了因为焦点偏移造成的太阳能热量损失，加大了太阳能的吸收力度，提高了吸收率；

4)本发明通过多次试验，得到一个最优的太阳能集热器优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。

附图说明

图1是本发明的环路太阳能热水器的示意图；

图2是本发明串联结构的太阳能系统示意图；

图3是本发明并联结构的太阳能系统示意图；

图4是本发明的热利用装置与管路并联的太阳能系统示意图；

图5是本发明吸热层的结构示意图；

图6是太阳能集热器的截面示意图；

图7是太阳能集热管的截面结构示意图；

图8是太阳能集热器的截面示意图；

图9是集热管的顶部示意图；

图10是环路热管太阳能集热器的另一示意图。

附图标记如下：

1反射镜，2集热管，3集热板，4集箱，5集箱，6集热器入水管，7集热器出口管，8集热器，9水箱，10电加热器，11锅炉，12热水输出设备，13散热器，14泵，15阀门，16基管，17过渡层，18红外反射涂层,19吸热涂层,20减反射涂层,21保护层，22环路热管

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。