專利名稱：新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器和熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能利用技術(shù)，特別是一種新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器和熱水器。
背景技術(shù)：
太陽能集熱器作為太陽能利用的一個重要領(lǐng)域，使用可靠性高，無需消耗任何外在動力，可以為人們的生活、生產(chǎn)活動提供大量熱水，為人們帶來極大方便，提高了人們的生活質(zhì)量。針對現(xiàn)有的各種太陽能集熱器在抗凍能力、熱效率、工作可靠性上存在的各種缺陷從而使其在應用上受到較大限制的問題，本申請人提供一種利用熱管技術(shù)的平板式太陽能集熱器，將熱管技術(shù)和平板式太陽能集熱器相結(jié)合，綜合了平板式和熱管式集熱器的優(yōu)點，使其具有更為廣泛的應用范圍和集熱效率，見專利號為200810116295. 3，名稱為新型平板式太陽能集熱方法及其集熱器的發(fā)明專利。該專利公開的平板式太陽能集熱器具有平板式集熱框架以及框架內(nèi)的翅片分隔的若干孔狀通道，即通過焊接工藝制得平板熱管并通過其蒸發(fā)段吸收太陽能，平板熱管的冷凝段所在的平板框架端部設置于儲水箱中，所述冷凝段在水箱中冷凝放熱以制備熱水；在申請?zhí)枮?00910079411. 3，名稱為一種改進的平板式太陽能集熱方法及其集熱器和熱水系統(tǒng)的發(fā)明專利申請中，則公開了一種平板熱管與水箱導熱內(nèi)膽外壁干式接觸的換熱方式；而在專利號為200910260246. 1，名稱為太陽能光伏電池高效散熱裝置及熱電聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)明專利中，則公開了另一種平板熱管與水管通過板管式換熱器干式貼合進行導熱換熱的方法。傳統(tǒng)及上述專利200810116295.3與專利200910260246.1公開的非緊湊一
體式平板太陽能集熱器，均需要液體介質(zhì)(水或者防凍液)換熱以制備熱水。專利申請200910079411. 3中公開的緊湊一體式平板太陽能熱水器，雖然采用熱管直接導熱式，不需要液體介質(zhì)二次換熱，但夜間導熱損失較大。因此，目前的非緊湊一體式平板太陽能熱水器和分體式自然對流太陽能熱水器系統(tǒng)中，目前產(chǎn)品都需要通過防凍液自然循環(huán)及夾套水箱，一方面用以防凍，另一方面可減少蓄熱水箱夜間的反向熱損失。雖然增加防凍液及水箱的成本，以及由于防凍液在晚上蓄冷而降低集熱效率，但這是目前產(chǎn)品的特性所致，無法改變。另外，傳統(tǒng)太陽能熱水器設計中還有一種用圓管焊接成一個整體的熱管或熱虹吸管進行熱傳遞的結(jié)構(gòu)，但由于其可靠性差(一點泄露，整體失效)、成本高、工藝繁雜、性能較差、安裝不便等原因，無法有效實用化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的太陽能集熱器由于需要與液體介質(zhì)(水或者防凍液)換熱而設置防凍液及夾套水箱的問題，提供一種新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，通過特定的微熱管陣列結(jié)構(gòu)的平板熱管與圓熱管的結(jié)合實現(xiàn)無水集熱，還提供一種分體化設計的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，包括平板熱管、套管和圓熱管，所述套管套在圓熱管的蒸發(fā)段的外表面且所述圓熱管可套入和脫離套管，所述平板熱管為金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型的、其內(nèi)具有兩個及兩個以上并排排列的微熱管陣列結(jié)構(gòu)，所述微熱管的等效直徑為O. 3mnT2. 5mm，所述平板熱管的蒸發(fā)段為平板式，所述平板熱管的冷凝段與所述套管的上表面相貼合，所述平板熱管的蒸發(fā)段吸收太陽能熱后由平板熱管的冷凝段經(jīng)套管與圓熱管的蒸發(fā)段進行熱交換，再由圓熱管的冷凝段在水箱中冷凝放熱以制備熱水。所述新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器還包括底板，所述套管的截面為圓形，所述平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲并與所述上表面相貼合，所述底板沿與套管上表面相對應的套管的下表面彎曲并與所述下表面相貼合，所述平板熱管的冷凝段與底板固定連接。所述套管的截面為異形面且套管的上表面為用于貼合平板熱管的冷凝段的平面，所述平板熱管的冷凝段與套管固定連接。所述圓熱管為單根或并排設置的多根，當所述圓熱管為多根時，所述套管也對應設置為并排的多管，所述平板熱管的冷凝段依次沿并排的多管的上表面彎曲并與所述上表面相貼合，所述底板沿與多管的上表面相對應的多管的下表面彎曲并與所述下表面相貼合，所述平板熱管的冷凝段與底板在多管兩旁以及多管之間處固定連接。所述平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲的除末端以外的部位均與套管的上表面緊密貼合，所述平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲的末端的曲率小于平板熱管冷凝段沿套管的上表面彎曲的其它部位的曲率。所述套管為招管,所述套管的壁厚為O. 6mnT3mm,優(yōu)選為1. Omm-1. 2mm ;或所述套管為銅管，所述套管的壁厚為O.優(yōu)選為O. 8mnTl· Omm ;或所述套管為鋼管,所述套管的壁厚為O. 2mm-1. 2mm,優(yōu)選為O. 4mnT0· 8mm ;或所述底板為招板,所述招板的厚度為
O.5mm 4mm,優(yōu)選為 2mm 3mm。所述圓熱管與套管的直徑差小于等于O. 5mm，所述圓熱管與套管之間填充有耐溫導熱硅脂。所述平板熱管的冷凝段與底板螺絲連接或鉚接。所述平板熱管的冷凝段與套管之間以及底板與套管之間涂有導熱硅膠或耐溫硅脂。一種新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，包括集熱器和水箱，其特征在于，所述集熱器采用上述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，所述圓熱管的冷凝段設置于水箱中，所述圓熱管的冷凝段的長度L不低于15S/D厘米，所述S為太陽能集熱器面積并以平方米為單位，所述D為圓熱管的冷凝段的外部直徑并以厘米為單位。所述圓熱管的冷凝段的長度L的長度為25S/D — 30S/D厘米。所述圓熱管為兩個獨立分體式熱管包括第一圓熱管和第二圓熱管，所述第一圓熱管的蒸發(fā)段與集熱后的平板熱管換熱，所述第一圓熱管的冷凝段與第二圓熱管的蒸發(fā)段通過熱管連接器連接，所述第二圓熱管的冷凝段設置于水箱中，所述圓熱管的冷凝段的長度L為第二圓熱管的冷凝段的長度。所述熱管連接器為具有靠近的兩個并列通孔的導熱性材料，所述兩個并列通孔分別設置第一圓熱管的冷凝段以及第二圓熱管的蒸發(fā)段，以實現(xiàn)兩個圓熱管之間的換熱。所述集熱器包括并排排列的兩根及以上的平板熱管。本發(fā)明的技術(shù)效果如下本發(fā)明公開的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，設置平板熱管為金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型的、其內(nèi)具有兩個及兩個以上并排排列的微熱管陣列結(jié)構(gòu)，平板熱管的蒸發(fā)段為平板式熱管，冷凝段與套管的上表面相貼合，這樣，平板熱管的蒸發(fā)段能夠大量吸收太陽能熱，在微熱管陣列的各微熱管中發(fā)生熱管效應，在平板熱管的冷凝段冷凝放熱，由于冷凝段與套管直接相貼合，使得平板熱管的冷凝段與套管實現(xiàn)最大面積的接觸，故平板熱管的冷凝段能夠通過套管與其內(nèi)的圓熱管實現(xiàn)大面積換熱，平板熱管的冷凝段冷凝釋放的熱量大量進入圓熱管的蒸發(fā)段，圓熱管內(nèi)發(fā)生熱管效應，再通過圓熱管的冷凝段在水箱中冷凝放熱以制備熱水，利用太陽能實現(xiàn)了無水集熱，達到的效果主要包括以下幾個方面一是由于是無水集熱能夠完全實現(xiàn)集熱器防凍；二是由于不使用防凍液及夾套水箱，可以實現(xiàn)太陽能熱水器系統(tǒng)的成本的降低；三是圓熱管可以不反向傳熱而可避免水箱夜間的熱損失；四是由于不使用防凍液提高了集熱效率；五是平板熱管內(nèi)具有兩個及兩個以上并排排列的微熱管陣列，各微熱管內(nèi)能夠獨立發(fā)生熱管效應，某一微熱管的損壞不會影響其它微熱管的工作，微熱管陣列同時工作，能夠提高換熱效率；六是方便集熱器與水箱的分體安裝，由于套管套在圓熱管的蒸發(fā)段的外表面且圓熱管可套入和脫離套管，故在集熱器不使用時，圓熱管可以直接從套管中拆卸，且由于圓熱管最終給水箱供熱，故集熱器與水箱可以分開設置，可以將集熱器設置在室外，將水箱設置在室內(nèi)，為新型微熱管陣列平板太陽能熱水器分體化設計提供了基礎。本發(fā)明所述新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器避免了現(xiàn)有的太陽能集熱器需要與液體介質(zhì)(水或者防凍液)換熱并與水箱構(gòu)成一體設計的太陽能熱水器所帶來的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，易安裝和拆卸，低成本以及高效率的優(yōu)點。當本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器中的套管的截面為圓形時，此時本發(fā)明所述集熱器還包括底板，冷凝段呈異形即沿套管的上表面彎曲并與所述上表面相貼合，通過沿套管的下表面彎曲的底板固定。由于平板熱管是擠壓或沖壓成型，故增強了平板熱管的韌性，為平板熱管的冷凝段的彎曲提供了保證。當套管的截面為異形面時，設置套管的上表面為用于貼合平板熱管的冷凝段的平面，此時平板熱管的冷凝段無需彎曲，能夠直接與套管的上表面直接平面貼合，此時也無需設置底板，平板熱管的冷凝段能夠通過平面貼合的套管與其內(nèi)的圓熱管實現(xiàn)換熱。設置平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲的除末端以外的部位均與套管的上表面緊密貼合，平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲的末端的曲率小于平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲的其它部位的曲率，即設置平板熱管的冷凝段在彎曲的末端的曲率小一些，曲率半徑大一些，以保證平板熱管的冷凝段在冷凝放熱后工質(zhì)液化順利回流至平板熱管的蒸發(fā)段，以防該末端積液而無法順利回流。本發(fā)明涉及的一種新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，采用本發(fā)明的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，該太陽能熱水器具有分體化設計的特點，可以將集熱部分和熱水使用部分分離設置，并在不使用時直接將圓熱管從套管中取出，無需將整個太陽能熱水器都安裝于屋頂或樓房房頂，消除了現(xiàn)有的太陽能熱水器一體設計的弊端，可以將集熱器設置在室外，將水箱設置在室內(nèi)，故該熱水器在安裝時，使用時，不使用時，甚至水箱更換時都十分方便。同時設置圓熱管的冷凝段的長度L不低于15S/D厘米，能夠使得圓熱管冷凝放熱以快速高效地加熱水箱中的水，提高新型微熱管陣列平板太陽能熱水器的工作效率。設置圓熱管為兩個獨立分體式熱管時，即包括第一圓熱管和第二圓熱管，第一圓熱管的蒸發(fā)段與集熱后的平板熱管換熱，第一圓熱管的冷凝段與第二圓熱管的蒸發(fā)段通過熱管連接器連接，第二圓熱管的冷凝段設置于水箱中，此時的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器適用于長距離分體式設置，避免了制作一根超長的圓熱管的復雜工藝，同時解決了超長的圓熱管在安裝和搬運都不方便的問題，在不降低長距離設置的太陽能熱水器的工作效率的情況下，其安裝、搬運、使用都十分便利。


圖1是本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明中的平板熱管的冷凝段以及底板分別與套管貼合處的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4a和圖4b分別是本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器的第三種和第四種結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。圖7a和圖7b分別是圖6所示的熱管連接器的結(jié)構(gòu)示意圖及其與圓熱管連接情況下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標號列示如下I 一平板熱管的蒸發(fā)段；2 —平板熱管的冷凝段；3 —套管；4 一底板；5 —螺絲；6 一平板熱管的冷凝段的末端；7 —水箱；8 —圓熱管；9 一熱管連接器；10 —第一圓熱管；11 一第二圓熱管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。本發(fā)明涉及一種新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其第一種結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括平板熱管、套管3、圓熱管8和底板4，套管3的截面為圓形，套管3套在圓熱管8的蒸發(fā)段的外表面，圓熱管8能夠套入和脫離套管3，平板熱管為金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型的、其內(nèi)具有兩個及兩個以上并排排列的微熱管陣列結(jié)構(gòu)，所述微熱管的等效直徑為O. 3mnT2. 5_，平板熱管與套管3相互垂直設置，平板熱管包括平板熱管的蒸發(fā)段I和平板熱管的冷凝段2，平板熱管的蒸發(fā)段I為平板式，平板熱管的冷凝段2沿套管3的上表面彎曲并與所述上表面相貼合，底板4沿與套管3上表面相對應的套管3的下表面彎曲并與所述下表面相貼合，平板熱管的冷凝段2與底板4固定連接，具體可以是在平板熱管的冷凝段2在套管3徑向方向上沿套管3的上表面彎曲的起始端和末端(相對應底板4在套管3徑向方向上沿套管3的下表面彎曲的起始端和末端)處通過螺絲5連接，也可以是其它連接方式，如鉚接等。圓熱管8與套管3之間可以緊密套接，或者留有一定間隙，當有間隙時，圓熱管8與套管3的直徑差不大于O. 5_，可以在圓熱管8與套管3之間填充耐溫導熱硅月旨。平板熱管的蒸發(fā)段I吸收太陽能熱后，蒸發(fā)氣化進而在微熱管內(nèi)發(fā)生熱管效應，由平板熱管的冷凝段2經(jīng)套管3與圓熱管8的蒸發(fā)段進行熱交換，再由圓熱管8的冷凝段在水箱中冷凝放熱以制備熱水。圖1所示新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器中的圓熱管8為單根，此時與圓熱管8套接的套管3是單管，此時適用于工程板的情況。套管3的材料可以為鋁管，此時套管的壁厚為ImnTl. 2mm ;也可以為銅管,此時套管的壁厚為O. 8mnTl· Omm ;也可以為鋼管,此時套管的壁厚為O. 4mnT0. 8mm。底板4可以是厚度為O. 5mnT2_的招板，底板長度以能螺絲5連接(或鉚接)為準，越短越好。本發(fā)明所涉及的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器中的圓熱管也可以是并排設置的多根(即兩根或兩根以上)，此時，套管也對應設置為并排的雙管或多管，此時適用于壁掛板的情況。圖2所示的結(jié)構(gòu)為圓熱管是并排設置的兩根的情況，此時套管3為并排的雙管，平板熱管的冷凝段2依次沿并排的雙管的上表面彎曲并均與所述上表面相貼合，底板4沿與雙管的上表面相對應的雙管的下表面彎曲并均與所述下表面相貼合，平板熱管的冷凝段2與底板4在雙管兩旁以及雙管之間的位置通過螺絲5固定連接，也可以通過鉚接等其它方式固定。套管3的材料可以為鋁管，此時套管的壁厚為ImnTl. 2mm ;也可以為銅管，此時套管的壁厚為O. 8mnTl. 0mm。新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器中的平板熱管的冷凝段以及底板分別與套管貼合處的結(jié)構(gòu)如圖3所示，標示6所示的平板熱管的冷凝段的末端即為平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲的末端，除了平板熱管的冷凝段的末端6外，平板熱管的冷凝段2的其它部位均與套管3的上表面緊密貼合，或者說是與套管3的上表面貼實；平板熱管的冷凝段的末端6的曲率小于平板熱管冷凝段的其它部位的曲率，也就是說設置平板熱管的冷凝段在彎曲的末端的曲率小一些，曲率半徑大一些，使得集熱器在傾斜放置時平板熱管整體除彎曲的頂點以外不產(chǎn)生局部高點，以保證平板熱管冷凝段在冷凝放熱后工質(zhì)液化順利回流至平板熱管的蒸發(fā)段，以防該末端存在工質(zhì)積液而無法順利回流。底板4沿套管3的下表面彎曲并與所述下表面相貼合時，是底板4與套管3的下表面緊密貼合，或者說是與套管3的下表面貼實。需要說明的是，對于套管為多跟管(或者說圓熱管為多根)的情況，平板熱管的冷凝段2沿套管3的上表面彎曲的末端有多處，優(yōu)選設置這多處的平板熱管的冷凝段彎曲的末端的曲率均小于針對同一套管時平板熱管的冷凝段彎曲的其它部位的曲率；底板4也是與多根管中的每根套管的下表面均緊密貼實。本發(fā)明所涉及的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器中的平板熱管是金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型的、其內(nèi)具有兩個及兩個以上并排排列的微熱管陣列結(jié)構(gòu)。由于平板熱管是擠壓或沖壓一體成型，故增強了平板熱管的韌性，為平板熱管的冷凝段2的彎曲提供了保證。平板熱管在制作完成后再將平板熱管的冷凝段2沿套管3的上表面彎曲，平板熱管在彎曲時可以采用胎具，使得彎曲后的平板熱管的冷凝段2與套管3的上表面相貼合。同樣，底板4在沿套管3的下表面彎曲時也可以采用胎具，使得彎曲后的底板4能夠與套管3的下表面相貼合。此外，為進一步提高集熱效率，更高效地制備熱水，可以在本發(fā)明新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器中的平板熱管的冷凝段2與套管3之間以及底板4與套管3之間涂上薄的性能好的導熱硅膠或耐溫硅脂，以增強換熱。圖1-3為本發(fā)明所涉及的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器中的套管3的截面為圓形的情況，除上述情況外，套管的截面也可以不是圓形，即為異形面，如圖4a和圖4b所示的本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器的第三種和第四種結(jié)構(gòu)示意圖。此時套管3的截面為異形面且套管3的上表面為用于貼合平板熱管的冷凝段2的平面，套管3套在圓熱管8的蒸發(fā)段的外表面，圓熱管8能夠套入和脫離套管3，這種情況下不需要設置底板，而是平板熱管的冷凝段2與套管8通過螺絲5固定連接，也可以鉚接等其它連接方式。圖4a和圖4b分別適用于套管3是工程板單管和壁掛板多管的情況。本發(fā)明還涉及一種新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括集熱器和水箱7，該集熱器采用本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，具體可以采用圖1或圖2所示的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器(當然也可以采用圖4a或圖4b所示的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器)，新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器中的圓熱管8的冷凝段設置于水箱7中。設置圓熱管8的冷凝段的長度L不低于15S/D厘米，其中，S為太陽能集熱器面積并以平方米為單位，D為圓熱管的冷凝段的外部直徑并以厘米為單位。L的最佳長度為25S/D-30S/D厘米。圖5所示的集熱器采用了多跟平板熱管并排排列，每根平板熱管的冷凝段2均彎曲并與套管3的上表面貼合，底板可采用多個彎曲底板或一整塊比較寬的底板彎曲以與各平板熱管的冷凝段2固定連接。平板熱管的蒸發(fā)段I吸收太陽能熱后由平板熱管的冷凝段2經(jīng)套管3與圓熱管8的蒸發(fā)段進行熱交換，再由圓熱管8的冷凝段在水箱7中冷凝放熱以制備熱水。本發(fā)明所述的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，還可以有如圖6所示的結(jié)構(gòu)，此時圓熱管為兩個獨立分體式熱管，即包括第一圓熱管10和第二圓熱管11，第一圓熱管10的蒸發(fā)段與集熱后的平板熱管換熱，第一圓熱管10的冷凝段與第二圓熱管11的蒸發(fā)段通過熱管連接器9連接，第二圓熱管11的冷凝段設置于水箱7中。換句話說，將插入套管中的圓熱管與插入水箱的圓熱管設置為兩個獨立分體式熱管，并通過熱管連接器連接。平板熱管的蒸發(fā)段I吸收太陽能熱后由平板熱管的冷凝段2經(jīng)套管3與第一圓熱管10的蒸發(fā)段進行熱交換，然后第一圓熱管10的冷凝段通過熱管連接器9與第二圓熱管11的蒸發(fā)段進行換熱，再由第二圓熱管11的冷凝段在水箱7中冷凝放熱以制備熱水。其中，熱管連接器9由導熱良好的材料及其中盡可能靠近的兩個并列通孔制作而成，熱管連接器的結(jié)構(gòu)如圖7a所示。熱管連接器9的兩個并列通孔分別接觸良好的放入第一圓熱管10的冷凝段以及第二圓熱管11的蒸發(fā)段，以實現(xiàn)兩個圓熱管之間的換熱，如圖7b所示的熱管連接器9與兩個圓熱管連接情況下的結(jié)構(gòu)示意圖。特別說明的是，圖6所示結(jié)構(gòu)的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，設置第二圓熱管11的冷凝段的長度L不低于15S/D厘米，其中，S為太陽能集熱器面積并以平方米為單位，D為圓熱管的冷凝段的外部直徑并以厘米為單位。L的最佳長度為25S/D — 30S/D厘米。應當指出，以上所述具體實施方式
可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發(fā)明創(chuàng)造已進行了詳細的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，包括平板熱管、套管和圓熱管，所述套管套在圓熱管的蒸發(fā)段的外表面且所述圓熱管可套入和脫離套管，所述平板熱管為金屬材料經(jīng)擠壓或沖壓成型的、其內(nèi)具有兩個及兩個以上并排排列的微熱管陣列結(jié)構(gòu)，所述微熱管的等效直徑為0.3mm~2.5mm，所述平板熱管的蒸發(fā)段為平板式，所述平板熱管的冷凝段與所述套管的上表面相貼合，所述平板熱管的蒸發(fā)段吸收太陽能熱后由平板熱管的冷凝段經(jīng)套管與圓熱管的蒸發(fā)段進行熱交換，再由圓熱管的冷凝段在水箱中冷凝放熱以制備熱水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，還包括底板，所述套管的截面為圓形，所述平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲并與所述上表面相貼合，所述底板沿與套管上表面相對應的套管的下表面彎曲并與所述下表面相貼合，所述平板熱管的冷凝段與底板固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，所述套管的截面為異形面且套管的上表面為用于貼合平板熱管的冷凝段的平面，所述平板熱管的冷凝段與套管固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，所述圓熱管為單根或并排設置的多根，當所述圓熱管為多根時，所述套管也對應設置為并排的多管，所述平板熱管的冷凝段依次沿并排的多管的上表面彎曲并與所述上表面相貼合，所述底板沿與多管的上表面相對應的多管的下表面彎曲并與所述下表面相貼合，所述平板熱管的冷凝段與底板在多管兩旁以及多管之間處固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，所述平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲的除末端以外的部位均與套管的上表面緊密貼合，所述平板熱管的冷凝段沿套管的上表面彎曲的末端的曲率小于平板熱管冷凝段沿套管的上表面彎曲的其它部位的曲率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，所述套管為招管，所述套管的壁厚為0.6mm~3mm ;或所述套管為銅管，所述套管的壁厚為0.6mm-2mm ;或所述套管為鋼管,所述套管的壁厚為0.2mm-1.2mm ;或所述底板為招板,所述招板的厚度為0.5mm~4mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，所述套管為招管，所述套管的壁厚為1.0mm-1.2mm ;或所述套管為銅管,所述套管的壁厚為0.8mn~l.0mm ;或所述套管為鋼管,所述套管的壁厚為0.4mm~0.8mm ;或所述底板為招板,所述招板的厚度為2mm~3mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，所述圓熱管與套管的直徑差小于等于0.5_，所述圓熱管與套管之間填充有耐溫導熱硅脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，所述平板熱管的冷凝段與底板螺絲連接或鉚接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，其特征在于，所述平板熱管的冷凝段與套管之間以及底板與套管之間涂有導熱硅膠或耐溫硅脂。
11.一種新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，包括集熱器和水箱，其特征在于，所述集熱器采用權(quán)利要求1至10之一所述的新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，所述圓熱管的冷凝段設置于水箱中，所述圓熱管的冷凝段的長度L不低于15S/D厘米，所述S為太陽能集熱器面積并以平方米為單位，所述D為圓熱管的冷凝段的外部直徑并以厘米為單位。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，其特征在于，所述圓熱管的冷凝段的長度L的長度為25S/D — 30S/D厘米。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，其特征在于，所述圓熱管為兩個獨立分體式熱管包括第一圓熱管和第二圓熱管，所述第一圓熱管的蒸發(fā)段與集熱后的平板熱管換熱，所述第一圓熱管的冷凝段與第二圓熱管的蒸發(fā)段通過熱管連接器連接，所述第二圓熱管的冷凝段設置于水箱中，所述圓熱管的冷凝段的長度L為第二圓熱管的冷凝段的長度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，其特征在于，所述熱管連接器為具有靠近的兩個并列通孔的導熱性材料，所述兩個并列通孔分別設置第一圓熱管的冷凝段以及第二圓熱管的蒸發(fā)段，以實現(xiàn)兩個圓熱管之間的換熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器，其特征在于，所述集熱器包括并排排列的兩根及 以上的平板熱管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型微熱管陣列平板太陽能無水集熱器，包括平板熱管、套管和圓熱管，套管套在圓熱管的蒸發(fā)段的外表面且所述圓熱管可套入和脫離套管，平板熱管的蒸發(fā)段為平板式，平板熱管的冷凝段與所述套管的上表面相貼合，平板熱管的蒸發(fā)段吸收太陽能熱后由平板熱管的冷凝段經(jīng)套管與圓熱管的蒸發(fā)段進行熱交換，再由圓熱管的冷凝段在水箱中冷凝放熱以制備熱水。本發(fā)明所述集熱器通過特定的微熱管陣列結(jié)構(gòu)的平板熱管與圓熱管的結(jié)合實現(xiàn)無水集熱，還提供了一種分體化設計的新型微熱管陣列平板太陽能熱水器。
文檔編號F24J2/46GK103075820SQ20131000906
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者趙耀華, 張楷榮 申請人:南京光威能源科技有限公司