[发明专利]一种太阳能毛细管温度梯度箱

说明书

本发明公开了一种太阳能毛细管温度梯度箱，涉及太阳能集热技术领域。包括太阳能集热器、控温水箱、低温水箱、试验箱和控制器，所述的控温水箱内设置有升温盘管和降温盘管。试验箱包括保温桶体和上盖，所述的保温桶体内由外到内依次同轴设置有环壁式毛细管换热器和金属内筒，环壁式毛细管换热器包括上环管、下环管和用于连通所述上环管和下环管的毛细管，上、下环管上分别设置有出水管和进水管。太阳能集热器与升温盘管相连形成第一循环回路；低温水箱与降温盘管形成第四循环回路，控温水箱与环壁式毛细管换热器相连形成了第三循环回路。通过利用环壁式毛细管换热器换热，具有换热面积大，换热温差小的特点，能够实现箱内的快速变温和均匀分布。

技术领域

本发明涉及太阳能集热技术领域，具体地说是一种太阳能毛细管温度梯度箱。

背景技术

温度梯度箱是在生物、食品工程、医学研究、农林科学、水产、畜牧等领域从事科研和生产使用的理想设备。为了更正确地模拟产品在自然界所遭受的实际环境状况，在环境试验中必须保证被试产品处在同一温度环境条件下，为此，必须对试验箱内的温度梯度和温度的波动度加以限制。

试验箱内部的温度稳定性及均匀性是衡量温度梯度箱性能的一个重要指标，针对需求进行不同温度梯度的快速转换也是其性能指标之一。对于环境试验设备制造商而言，都在研究能够兼顾高的变温速率和好的温度场均匀性的产品，以满足用户的要求。

目前现有的温度梯度箱大都通过制冷或者电加热设备作为冷热源，箱内通过风机实现气流均匀分布，达到温度均匀和快速变温的效果。但是在追求高变温速率的前提下，增大风速会破坏箱体内部温度的均匀性，尤其是迎风面和背风面的温度差异，且在某些具体的培养箱实验工艺上，箱内风速值会影响实验的结果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种太阳能毛细管温度梯度箱，通过利用环壁式毛细管换热器换热，具有换热面积大，换热温差小的特点，能够实现箱内的快速变温和均匀分布，且通过控制模式的切换，实现其温度梯度箱内变温区需求。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种太阳能毛细管温度梯度箱，包括太阳能集热器、控温水箱、低温水箱、试验箱和控制器；

所述的控温水箱内设置有升温盘管和降温盘管；

所述的试验箱包括保温桶体和上盖，所述的保温桶体内由外到内依次同轴设置有环壁式毛细管换热器和金属内筒，所述的环壁式毛细管换热器包括上环管、下环管和用于连通所述上环管和下环管的毛细管，且所述的毛细管沿圆周方向均匀布置，所述的上环管上设置有出水管，所述的下环管上设置有进水管；

所述的试验箱和控温水箱上分别设置有温度计；

所述的太阳能集热器通过第一管道和第二管道与升温盘管相连，并形成了第一循环回路，且所述的第一循环回路上设置有第一阀门和第一循环泵；

所述的低温水箱通过第七管道和第八管道与降温盘管相连，并形成了第四循环回路，且所述的第四循环回路上设置有第七阀门和第三循环泵；

所述的控温水箱通过第五管道和第六管道与环壁式毛细管换热器相连，并形成了第三循环回路，且所述的第三循环回路上设置有第五阀门和第二循环泵。

进一步地，所述的太阳能集热器通过第三管道和第四管道与环壁式毛细管换热器相连，并形成了第二循环回路，所述的第三管道和第四管道上分别设置有第三阀门和第四阀门，且所述的第三阀门和第四阀门仅能够控制第二循环回路的通断；

所述的第一阀门设置于第一管道上，所述的第二管道上设置有第二阀门，且所述的第一阀门和第二阀门仅能够控制第一循环回路的通断，第一循环泵仅能够为第一循环回路提供动力；

所述的第五阀门设置于第五管道上，所述的第六管道上设置有第六阀门，且所述的第五阀门和第六阀门仅能够控制第三循环回路的通断；