一种太阳能集热管相变蓄热结构制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能集热管相变蓄热结构，其蓄热单元框架为长方形结构，两端面上部中间有半圆弧切面与热管管翼嵌合，且粘性密封垫片宽度与侧壁延伸面宽度相匹配，以保证与热管管翼间的密封性。其同侧壁上两端部有进料孔和出料口用于相变材料的填充和替换，并用橡胶塞实现密封。横向翅片位于蓄热单元框架内，横向翅片两端与蓄热单元框架内侧壁固连，上部中间部位有圆弧与集热管底部配合，用于分隔蓄热单元和强化相变材料横向传热。蓄热单元框架与热管管翼嵌套安装，传热性能好；相变蓄热单元与集热管板之间用高粘密封垫片密封气密性好；在相变蓄热单元内部设置横向翅片，可实现整个蓄热单元内相变材料分布均匀且强化传热。

A phase change heat storage structure of solar collector

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能集热管相变蓄热结构
本专利技术涉及太阳能集热器的相变蓄热技术，具体地说，涉及一种管式或管板式太阳能集热器的相变蓄热结构。
技术介绍
现有管式或管板式太阳能集热器，由于其面盖、四周及底板的热损失较大，导致集热器热瞬时效率较低，通常仅为45％～50％。在现有公开文献“复合相变储能材料的传热特性研究”(西北工业大学博士论文，2018年，第99页)中，作者提出在管板式吸热板底部与保温材料之间填充泡沫金属复合相变材料，以蓄集管板底部释放的热量，减少热损失，提高瞬时热效率。但此方法的缺点是:相变材料是对集热管板的背面整体填充，填充体较大，填充难以均匀，且填充体不易拆卸更换；所填充的泡沫金属相变材料成本较高；集热器使用时，一般是倾斜放置甚至垂直放置，导致相变材料向下沉积，集热管上方可能接触不到相变材料，从而无法蓄热。
技术实现思路
为了避免现有技术存在的不足，本专利技术提出一种太阳能集热管相变蓄热结构；该结构为半圆环柱形，套装在管板式或管式太阳能集热管的下部；相变蓄热结构采用低成本的相变材料进行填充，相变蓄热单元中安装有横向翅片将相变材料分隔均匀，防止相变材料向下沉积，同时横向翅片还可增强相变材料内部传热；模块化的相变蓄热单元易于拆卸，且相变材料更换便捷。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括蓄热单元框架、粘性密封垫片、进料孔、出料口、横向翅片和热管管翼，其特征在于所述蓄热单元框架与热管管翼嵌套连接，蓄热单元框架侧壁顶部向内延伸部分宽度形成内沿面，其内延面上铺贴有粘性密封垫片；所述蓄热单元框架为长方形结构，底部密封，两端面上中间部位开有半圆弧形切面，用于和热管管翼嵌合，蓄热单元框架上部有粘性密封垫片，且粘性密封垫片宽度与侧壁延伸面宽度相匹配，以保证与热管管翼之间的密封；同侧壁上两端部分别设有进料孔和出料口，进料孔和出料口用于相变材料的填充和替换，并用橡胶塞进行密封；所述横向翅片为矩形薄片，横向翅片位于蓄热单元框架内，两端与蓄热单元框架内侧壁固连，底部与蓄热单元框架内部底面接触连接，横向翅片上中间部位有圆弧与集热管底部配合，用于分隔蓄热单元和强化相变材料横向传热。所述横向翅片沿蓄热单元纵向匀布为多个，横向翅片材质为铜。有益效果本专利技术提出的一种太阳能集热管相变蓄热结构，由蓄热单元框架、粘性密封垫片、横向翅片和热管管翼组成；其中，蓄热单元框架为长方形结构，两端面上中间部位开有半圆弧切面用于和热管管翼嵌合，且粘性密封垫片宽度与侧壁延伸面宽度相匹配，以保证与管翼结构间的密封性。其同侧壁上两端分别开有进料孔和出料口用于相变材料的填充和替换，并用橡胶塞实现密封。横向翅片位于蓄热单元框架内，两端与蓄热单元框架内侧壁固连，其底部与蓄热单元框架内部底面接触连接，上部中间段有圆弧与集热管底部配合，用于分隔蓄热单元和强化相变材料横向传热。本专利技术太阳能集热管相变蓄热结构，相变蓄热单元采用与集热管直接接触安装，传热性能好；相变蓄热单元与集热管板之间用高粘密封垫片密封气密性好；在相变蓄热单元内部设置有横向翅片，可实现整个蓄热单元内相变材料分布均匀且强化传热。本专利技术太阳能集热管相变蓄热结构采用独立模块化设计，结构简单，方便与集热管之间的安装与拆卸。使用该相变蓄热结构可提高集热器蓄热量，大大延长热水供应时间。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术一种太阳能集热管相变蓄热结构作进一步详细说明。图1为本专利技术太阳能集热管相变蓄热结构的相变蓄热单元示意图。图2为本专利技术太阳能集热管相变蓄热结构与热管管翼截面示意图。图中1.蓄热单元框架2.横向翅片3.粘性密封垫片4.进料孔5.出料口6.热管管翼具体实施方式本实施例是一种太阳能集热管相变蓄热结构；其采用与集热管直接接触安装方式，传热性能好；相变蓄热单元与集热管板之间通过高粘密封垫片密封气密性好；在相变蓄热单元内部设置有横向翅片，可实现整个蓄热单元内相变材料分布均匀且强化传热。参阅图1、图2，本实施例太阳能集热管相变蓄热结构，由蓄热单元框架1、粘性密封垫片3、进料孔4、出料口5、横向翅片2和热管管翼6组成；其中，蓄热单元框架1与热管管翼6嵌套连接。蓄热单元框架1侧壁顶部向内延伸部分宽度形成内沿面，其内延面上铺贴有粘性密封垫片3。蓄热单元框架1为长方形结构，两端面上中间部位设有半圆弧切面用于与热管管翼6嵌合，且粘性密封垫片3宽度与侧壁延伸面宽度相匹配，以保证与热管管翼6之间的密封性。同侧壁上两端部分别开有进料孔4和出料口5，进料孔4和出料口5用于相变材料的填充和替换，并用橡胶塞进行密封。本实施例中横向翅片2为矩形薄片，横向翅片2位于蓄热单元框架1内，横向翅片2两端与蓄热单元框架1内侧壁固连，横向翅片2底部与蓄热单元框架内部底面接触连接，横向翅片2上部中间段有圆弧与集热管底部配合，用于分隔蓄热单元和强化相变材料横向传热。横向翅片2其底面和侧端分别与蓄热单元框架1内侧壁面和底面固定连接，其作用是将相变材料分隔在不同空间中，以当集热器倾斜放置时，其内部的相变材料不会因下沉缺失而不能蓄热。此外，横向翅片2与集热管底部接触可以实现强化换热。在蓄热单元框架1侧壁的两端部分别加工有进料孔4和出料口5，以方便相变材料填充与更换，在填充结束后用橡胶塞密封。本实例中横向翅片2沿蓄热单元纵向均匀布置2～4个，其材料采用铜。横向翅片2的高度高于集热管底部到蓄热单元底部的距离，在横向翅片2顶部中间部位置有圆弧切面，使得集热管可与横向翅片2接触，实现强化相变材料的横向传热。本实例中以热管管翼6的底面充当蓄热单元框架1的顶面，从而构成一个整体，热管管翼6底面与相变蓄热单元之间有粘性密封垫片3，保证结构整体的气密性。蓄热单元框架1侧壁上的料孔分为进料孔4和出料口5，分别设置在蓄热单元框架1同一侧壁的两端部，并且套有环形胶圈以及配有橡胶塞用以密封填料孔。相变材料在液态下由进料孔4填入，在倾斜状态下液态相变材料可以填充整个蓄热单元空间。在进行更换相变材料时可由出料口5排出相变材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能集热管相变蓄热结构，包括蓄热单元框架、粘性密封垫片、进料孔、出料口、横向翅片和热管管翼，其特征在于:所述蓄热单元框架与热管管翼嵌套连接，蓄热单元框架侧壁顶部向内延伸部分宽度形成内沿面，其内延面上铺贴有粘性密封垫片；/n所述蓄热单元框架为长方形结构，底部密封，两端面上中间部位开有半圆弧形切面，用于和热管管翼嵌合，蓄热单元框架上部有粘性密封垫片，且粘性密封垫片宽度与侧壁延伸面宽度相匹配，以保证与热管管翼之间的密封；同侧壁上两端部分别设有进料孔和出料口，进料孔和出料口用于相变材料的填充和替换，并用橡胶塞进行密封；/n所述横向翅片为矩形薄片，横向翅片位于蓄热单元框架内，两端与蓄热单元框架内侧壁固连，底部与蓄热单元框架内部底面接触连接，横向翅片上中间部位有圆弧与集热管底部配合，用于分隔蓄热单元和强化相变材料横向传热。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能集热管相变蓄热结构，包括蓄热单元框架、粘性密封垫片、进料孔、出料口、横向翅片和热管管翼，其特征在于:所述蓄热单元框架与热管管翼嵌套连接，蓄热单元框架侧壁顶部向内延伸部分宽度形成内沿面，其内延面上铺贴有粘性密封垫片；
所述蓄热单元框架为长方形结构，底部密封，两端面上中间部位开有半圆弧形切面，用于和热管管翼嵌合，蓄热单元框架上部有粘性密封垫片，且粘性密封垫片宽度与侧壁延伸面宽度相匹配，以保证与热管管翼之间的密封；同侧壁上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立琋，王宗阁，樊智达，殷辉，解振东，李志鹏，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61