太陽能蓄熱熱管采集用熱管及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能利用，特別是利用熱管的太陽能熱采集系統(tǒng)的蓄熱利用以及大規(guī)?？缂纠?。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的太陽能發(fā)電主要有光伏和光熱兩種，光伏發(fā)電需要硅或其他特殊材料進(jìn)行發(fā)電，光熱發(fā)電有太陽能低溫、槽式、塔式和蝶式。熱電主要是大規(guī)模的發(fā)電，缺乏小規(guī)模、家庭化、低成本化的熱發(fā)電系統(tǒng)，同時現(xiàn)有的太陽能真空集熱管以及平板主要應(yīng)用于太陽能熱水器。
[0003]太陽能低溫?zé)崂弥饕菬崴肮┡壤?，也可以用于制冷，但是基本上是屬于?dāng)天當(dāng)季使用，也是主要以家庭及小規(guī)模的使用為主，主要原因在于其存儲和采集能力有限，因而無法大規(guī)模、跨季節(jié)使用。
[0004]如果實現(xiàn)跨季節(jié)使用，首先需要完善蓄熱器，蓄熱器是對熱能進(jìn)行儲存的設(shè)備，現(xiàn)有的蓄熱器為蒸汽型和液體蓄熱器；
在工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域，將余熱進(jìn)行回收并儲存，通常采用相變技術(shù)進(jìn)行蓄熱，在低溫領(lǐng)域采用蓄冰技術(shù)實現(xiàn)蓄熱；
在太陽能領(lǐng)域，采用熔融鹽蓄熱，雖然熔融鹽可以實現(xiàn)高溫的儲存，但是由于其需要從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，因而需要熱能將其加熱，同時熔融鹽的毒性、經(jīng)濟型、安全性也存在問題，因而熔融鹽蓄熱的使用受到限制。
[0005]在太陽能領(lǐng)域，也采用空氣或其他氣體進(jìn)行蓄熱，但其熱熔小，無法實現(xiàn)大規(guī)模的熱能存儲。
[0006]蓄能電站采用電能進(jìn)行儲存，特別是風(fēng)電及光伏組成的電能，由于其無法實現(xiàn)儲存，因而不得不大量的拋棄，造成大量的浪費。如果采用熱能進(jìn)行儲存，需要具備大功率的存儲能力的儲存器。
[0007]如何實現(xiàn)太陽能采集和蓄熱有機的結(jié)合，并適合于大規(guī)模的跨季節(jié)的使用，這是為太陽能跨季節(jié)的使用，急需解決的問題。
[0008]依靠現(xiàn)有的真空管或平板采集系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)主要是針對每天使用的熱水應(yīng)用，即使其儲存也是采用水作為介質(zhì)，無法實現(xiàn)大規(guī)模的跨季節(jié)使用。
[0009]主要困難在于現(xiàn)有的真空管以及平板系統(tǒng)無法完成與蓄熱材料的換熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種太陽能熱管采集蓄熱系統(tǒng)用熱管，在熱管的蒸發(fā)端設(shè)置有太陽能涂層，在熱管的冷凝端被設(shè)計成為根據(jù)需要的形狀，以便于擴大冷凝端的換熱面積，減少蓄熱材料換熱是的溫差，提高換熱效率，同時擴大蓄熱材料的接觸面積，用于完成大規(guī)模的蓄熱。
[0011]本發(fā)明的另外一個目的是提供一種太陽能熱管采集蓄熱系統(tǒng)，可以實現(xiàn)大規(guī)模、低成本、高效率、跨季節(jié)太陽能采集和使用；本發(fā)明采用熱管換熱方式，由太陽能真空管或平板組等組成的采集器件、換熱器件、蓄熱材料及殼體組成，蓄熱材料裝入到殼體內(nèi)，采集器件設(shè)置在殼體外部，換熱器件設(shè)置在采集器件與裝有蓄熱材料的殼體之間進(jìn)行換熱，將太陽能采集的熱能直接的通過換熱器進(jìn)行儲存。本發(fā)明通過設(shè)置換熱器件實現(xiàn)了太陽能的大規(guī)模的采集和熱能的交換，將現(xiàn)有的太陽能真空管或平板采集系統(tǒng)通過設(shè)置換熱器件并增蓄熱材料的部分的換熱面積，這樣可以增大對蓄熱材料的換熱以及蓄熱能力，實現(xiàn)了太陽能的大規(guī)模采集和利用。
[0012]太陽能采集建設(shè)成為一個墻體的結(jié)構(gòu)，從而可以提供一種適合于大規(guī)模的采集以及儲存系統(tǒng)，將太陽能低溫采集部分設(shè)置在墻體的一側(cè)，腔體內(nèi)部設(shè)置有蓄熱材料，從而實現(xiàn)熱能的采集與儲存以及與建筑的一體化；本發(fā)明通過墻體結(jié)構(gòu)的采集與儲存，可以實現(xiàn)大規(guī)模的采集和存儲，特別是可以實現(xiàn)跨季節(jié)的采集和使用。
[0013]具體
【發(fā)明內(nèi)容】
如下:
一種太陽能蓄熱熱管采集系統(tǒng)用熱管，其特征是:所述的熱管選擇下列一種或多種:
A、重力熱管:設(shè)置有蒸發(fā)端與冷凝端，在蒸發(fā)端上設(shè)置有太陽能涂層，冷凝端的殼體形狀為圓形、方形、多邊形、扇形、弧形、Y、F形的一種或多種；
B、循環(huán)熱管:循環(huán)熱管的一分部為蒸發(fā)端，在蒸發(fā)端上設(shè)置有太陽能涂層，循環(huán)熱管的冷凝段的殼體形狀為圓形、方形、多邊形、扇形、弧形、Y、F形的一種或多種；
C、熱管排:設(shè)置有多個蒸發(fā)端的熱管，其多個蒸發(fā)端設(shè)置上設(shè)置有太陽能涂層，多個蒸發(fā)端與一個蒸發(fā)端管組成一定角度的排管相連通，多個冷凝端與排管相互聯(lián)通。
[0014]所述的熱管殼體由金屬、非金屬或者其復(fù)合管道組成，在殼體上設(shè)置有翅片；熱管殼體的截面形狀為圓形、方形、多邊形、扇形、弧形的一種。
[0015]一種太陽能蓄熱熱管采集系統(tǒng)，包括蓄熱材料，太陽能采集器件，以上所述的太陽能蓄熱熱管采集系統(tǒng)用熱管，保溫材料，殼體等，其特征是:
由采集器件、換熱器件、蓄熱材料及殼體組成，蓄熱材料裝入到殼體內(nèi)，采集器件設(shè)置在殼體外部，換熱器件設(shè)置在采集器件與裝有蓄熱材料的殼體之間進(jìn)行換熱；
包含至少一個太陽能采集器件，采集器件可以將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能；
設(shè)置有一個換熱器件將采集器件采集的熱能進(jìn)行換熱，換熱器件為以上所述的太陽能蓄熱熱管采集系統(tǒng)用熱管，熱管的一部分設(shè)置在采集器件腔體內(nèi)，另外一部分設(shè)置在采集器件外并與蓄熱材料進(jìn)行接觸換熱，熱管的采集器件外部的換熱面積大于采集器件內(nèi)部的換熱面積；
蓄熱材料將熱能進(jìn)行儲存，用于不同規(guī)模的太陽能儲存或跨季節(jié)的儲存。
[0016]所述的熱管選擇下列一種或多種:
A、一個重力熱管:熱管的蒸發(fā)端設(shè)置在采集器件內(nèi)部，冷凝端設(shè)置在采集器件外部并與蓄熱材料進(jìn)行接觸；
B、一個循環(huán)熱管:循環(huán)熱管的一分部設(shè)置在采集器件內(nèi)部，另外一部分設(shè)置在外部并與蓄熱材料進(jìn)行連接；
C、一個自激震蕩熱管:自激震蕩熱管的一分部設(shè)置在采集器件內(nèi)部，另外一部分設(shè)置在外部并與蓄熱材料進(jìn)行連接；
D、熱管排:設(shè)置有多個蒸發(fā)端的熱管，其多個蒸發(fā)端設(shè)置在采集器件內(nèi)，多個蒸發(fā)端與一個蒸發(fā)端管組成一定角度的排管相連通，多個冷凝端與排管相互聯(lián)通并與蓄熱材料進(jìn)行接觸換熱。
[0017]所述的采集器件選擇自下列一種或多種:
A、真空管采集系統(tǒng)；
B、平板采集系統(tǒng)；
C、熱管真空管采集系統(tǒng)；
D、熱管平板采集系統(tǒng)；
E、CPC真空管采集系統(tǒng)；
F、CPC熱管采集系統(tǒng)；
G、聚焦光熱米集系統(tǒng)。
[0018]所述的蓄熱材料，包括顯熱蓄熱材料、潛熱蓄熱、相變蓄熱材料、化學(xué)蓄熱材料中的一種或多種。
[0019]顯熱蓄熱材料，包括水、導(dǎo)熱油、鋼渣、鐵渣、尾礦(包括礦廠選礦所剩余的礦砂)，固體粒塊、混凝土 ；所述的固體粒塊為由金屬或非金屬或其混合物組成的顆?；蛘?和磚塊，或者自然界存在額度沙粒、鵝卵石、小石塊，固體粒塊的形狀為圓形、多邊形、菱形、扇形、不規(guī)則現(xiàn)狀。
[0020]所述的蓄熱材料被設(shè)置在一個殼體或一個建筑墻體內(nèi)，殼體或墻體延南北方向或東西方向建設(shè)，對于按照南北方向建設(shè)的墻體，其太陽能低溫采集系統(tǒng)設(shè)置在墻體的東面或者西面，以及東面和西面；對于東西方向建設(shè)的墻體，其太陽能低溫采集系統(tǒng)設(shè)置在墻體的南面。
[0021]殼體被設(shè)置在地表以下或者建筑物的地下室內(nèi)，太陽能采集器件設(shè)置在地面或者建筑物的周圍或頂部。
[0022]蓄熱材料裝入到殼體內(nèi)，殼體外設(shè)置有保溫材料；保溫材料選擇些列一種或多種:納米微珠、硅微粉、真空層、聚氨酯、聚苯、珍珠巖、玻璃纖維、保溫水泥的一種或多種。
[0023]采用本發(fā)明的技術(shù)方案可產(chǎn)生如下的有益效果:
1、本發(fā)明通過設(shè)置換熱器件實現(xiàn)了太陽能采集系統(tǒng)與蓄熱材料之間的換熱，從而實現(xiàn)了大規(guī)模、低成本的采集和蓄熱，特別是可以實現(xiàn)大規(guī)?？缂径鹊奶柲軣崂?；
2、本發(fā)明采用熱管技術(shù)使得換熱效率增加，同時可以大面積、地溫差的實現(xiàn)與蓄熱材料的換熱。
[0024]3、本發(fā)明可以應(yīng)用于太陽能低溫?zé)崂玫榷喾N應(yīng)用。<