本发明专利技术涉及一种新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，包括平板热管、套管和圆热管，套管套在圆热管的蒸发段的外表面且所述圆热管可套入和脱离套管，平板热管的蒸发段为平板式，平板热管的冷凝段与所述套管的上表面相贴合，平板热管的蒸发段吸收太阳能热后由平板热管的冷凝段经套管与圆热管的蒸发段进行热交换，再由圆热管的冷凝段在水箱中冷凝放热以制备热水。本发明专利技术所述集热器通过特定的微热管阵列结构的平板热管与圆热管的结合实现无水集热，还提供了一种分体化设计的新型微热管阵列平板太阳能热水器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳能利用技术，特别是一种新型微热管阵列平板太阳能无水集热器和热水器。
技术介绍
太阳能集热器作为太阳能利用的一个重要领域，使用可靠性高，无需消耗任何外在动力，可以为人们的生活、生产活动提供大量热水，为人们带来极大方便，提高了人们的生活质量。针对现有的各种太阳能集热器在抗冻能力、热效率、工作可靠性上存在的各种缺陷从而使其在应用上受到较大限制的问题，本申请人提供一种利用热管技术的平板式太阳能集热器，将热管技术和平板式太阳能集热器相结合，综合了平板式和热管式集热器的优点，使其具有更为广泛的应用范围和集热效率，见专利号为200810116295. 3，名称为新型平板式太阳能集热方法及其集热器的专利技术专利。该专利公开的平板式太阳能集热器具有平板式集热框架以及框架内的翅片分隔的若干孔状通道，即通过焊接工艺制得平板热管并通过其蒸发段吸收太阳能，平板热管的冷凝段所在的平板框架端部设置于储水箱中，所述冷凝段在水箱中冷凝放热以制备热水；在申请号为200910079411. 3，名称为一种改进的平板式太阳能集热方法及其集热器和热水系统的专利技术专利申请中，则公开了一种平板热管与水箱导热内胆外壁干式接触的换热方式；而在专利号为200910260246. 1，名称为太阳能光伏电池高效散热装置及热电联供系统的专利技术专利中，则公开了另一种平板热管与水管通过板管式换热器干式贴合进行导热换热的方法。传统及上述专利200810116295.3与专利200910260246.1公开的非紧凑一体式平板太阳能集热器，均需要液体介质(水或者防冻液)换热以制备热水。专利申请200910079411. 3中公开的紧凑一体式平板太阳能热水器，虽然采用热管直接导热式，不需要液体介质二次换热，但夜间导热损失较大。因此，目前的非紧凑一体式平板太阳能热水器和分体式自然对流太阳能热水器系统中，目前产品都需要通过防冻液自然循环及夹套水箱，一方面用以防冻，另一方面可减少蓄热水箱夜间的反向热损失。虽然增加防冻液及水箱的成本，以及由于防冻液在晚上蓄冷而降低集热效率，但这是目前产品的特性所致，无法改变。另外，传统太阳能热水器设计中还有一种用圆管焊接成一个整体的热管或热虹吸管进行热传递的结构，但由于其可靠性差(一点泄露，整体失效)、成本高、工艺繁杂、性能较差、安装不便等原因，无法有效实用化。
技术实现思路
本专利技术针对现有的太阳能集热器由于需要与液体介质(水或者防冻液)换热而设置防冻液及夹套水箱的问题，提供一种新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，通过特定的微热管阵列结构的平板热管与圆热管的结合实现无水集热，还提供一种分体化设计的新型微热管阵列平板太阳能热水器。本专利技术的技术方案如下一种新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，其特征在于，包括平板热管、套管和圆热管，所述套管套在圆热管的蒸发段的外表面且所述圆热管可套入和脱离套管，所述平板热管为金属材料经挤压或冲压成型的、其内具有两个及两个以上并排排列的微热管阵列结构，所述微热管的等效直径为O. 3mnT2. 5mm，所述平板热管的蒸发段为平板式，所述平板热管的冷凝段与所述套管的上表面相贴合，所述平板热管的蒸发段吸收太阳能热后由平板热管的冷凝段经套管与圆热管的蒸发段进行热交换，再由圆热管的冷凝段在水箱中冷凝放热以制备热水。所述新型微热管阵列平板太阳能无水集热器还包括底板，所述套管的截面为圆形，所述平板热管的冷凝段沿套管的上表面弯曲并与所述上表面相贴合，所述底板沿与套管上表面相对应的套管的下表面弯曲并与所述下表面相贴合，所述平板热管的冷凝段与底板固定连接。所述套管的截面为异形面且套管的上表面为用于贴合平板热管的冷凝段的平面，所述平板热管的冷凝段与套管固定连接。所述圆热管为单根或并排设置的多根，当所述圆热管为多根时，所述套管也对应设置为并排的多管，所述平板热管的冷凝段依次沿并排的多管的上表面弯曲并与所述上表面相贴合，所述底板沿与多管的上表面相对应的多管的下表面弯曲并与所述下表面相贴合，所述平板热管的冷凝段与底板在多管两旁以及多管之间处固定连接。所述平板热管的冷凝段沿套管的上表面弯曲的除末端以外的部位均与套管的上表面紧密贴合，所述平板热管的冷凝段沿套管的上表面弯曲的末端的曲率小于平板热管冷凝段沿套管的上表面弯曲的其它部位的曲率。所述套管为招管,所述套管的壁厚为O. 6mnT3mm,优选为1. Omm-1. 2mm ;或所述套管为铜管，所述套管的壁厚为O.优选为O. 8mnTl· Omm ;或所述套管为钢管,所述套管的壁厚为O. 2mm-1. 2mm,优选为O. 4mnT0· 8mm ;或所述底板为招板,所述招板的厚度为O.5mm 4mm,优选为 2mm 3mm。所述圆热管与套管的直径差小于等于O. 5mm，所述圆热管与套管之间填充有耐温导热硅脂。所述平板热管的冷凝段与底板螺丝连接或铆接。所述平板热管的冷凝段与套管之间以及底板与套管之间涂有导热硅胶或耐温硅脂。一种新型微热管阵列平板太阳能热水器，包括集热器和水箱，其特征在于，所述集热器采用上述的新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，所述圆热管的冷凝段设置于水箱中，所述圆热管的冷凝段的长度L不低于15S/D厘米，所述S为太阳能集热器面积并以平方米为单位，所述D为圆热管的冷凝段的外部直径并以厘米为单位。所述圆热管的冷凝段的长度L的长度为25S/D — 30S/D厘米。所述圆热管为两个独立分体式热管包括第一圆热管和第二圆热管，所述第一圆热管的蒸发段与集热后的平板热管换热，所述第一圆热管的冷凝段与第二圆热管的蒸发段通过热管连接器连接，所述第二圆热管的冷凝段设置于水箱中，所述圆热管的冷凝段的长度L为第二圆热管的冷凝段的长度。所述热管连接器为具有靠近的两个并列通孔的导热性材料，所述两个并列通孔分别设置第一圆热管的冷凝段以及第二圆热管的蒸发段，以实现两个圆热管之间的换热。所述集热器包括并排排列的两根及以上的平板热管。本专利技术的技术效果如下本专利技术公开的新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，设置平板热管为金属材料经挤压或冲压成型的、其内具有两个及两个以上并排排列的微热管阵列结构，平板热管的蒸发段为平板式热管，冷凝段与套管的上表面相贴合，这样，平板热管的蒸发段能够大量吸收太阳能热，在微热管阵列的各微热管中发生热管效应，在平板热管的冷凝段冷凝放热，由于冷凝段与套管直接相贴合，使得平板热管的冷凝段与套管实现最大面积的接触，故平板热管的冷凝段能够通过套管与其内的圆热管实现大面积换热，平板热管的冷凝段冷凝释放的热量大量进入圆热管的蒸发段，圆热管内发生热管效应，再通过圆热管的冷凝段在水箱中冷凝放热以制备热水，利用太阳能实现了无水集热，达到的效果主要包括以下几个方面一是由于是无水集热能够完全实现集热器防冻；二是由于不使用防冻液及夹套水箱，可以实现太阳能热水器系统的成本的降低；三是圆热管可以不反向传热而可避免水箱夜间的热损失；四是由于不使用防冻液提高了集热效率；五是平板热管内具有两个及两个以上并排排列的微热管阵列，各微热管内能够独立发生热管效应，某一微热管的损坏不会影响其它微热管的工作，微热管阵列同时工作，能够提高换热效率；六是方便集热器与水箱的分体安装，由于套管套在圆热管的蒸发段的外表面且圆热管可套入和脱离套管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，其特征在于，包括平板热管、套管和圆热管，所述套管套在圆热管的蒸发段的外表面且所述圆热管可套入和脱离套管，所述平板热管为金属材料经挤压或冲压成型的、其内具有两个及两个以上并排排列的微热管阵列结构，所述微热管的等效直径为0.3mm~2.5mm，所述平板热管的蒸发段为平板式，所述平板热管的冷凝段与所述套管的上表面相贴合，所述平板热管的蒸发段吸收太阳能热后由平板热管的冷凝段经套管与圆热管的蒸发段进行热交换，再由圆热管的冷凝段在水箱中冷凝放热以制备热水。
【技术特征摘要】
1.一种新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，其特征在于，包括平板热管、套管和圆热管，所述套管套在圆热管的蒸发段的外表面且所述圆热管可套入和脱离套管，所述平板热管为金属材料经挤压或冲压成型的、其内具有两个及两个以上并排排列的微热管阵列结构，所述微热管的等效直径为0.3mm~2.5mm，所述平板热管的蒸发段为平板式，所述平板热管的冷凝段与所述套管的上表面相贴合，所述平板热管的蒸发段吸收太阳能热后由平板热管的冷凝段经套管与圆热管的蒸发段进行热交换，再由圆热管的冷凝段在水箱中冷凝放热以制备热水。2.根据权利要求1所述的新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，其特征在于，还包括底板，所述套管的截面为圆形，所述平板热管的冷凝段沿套管的上表面弯曲并与所述上表面相贴合，所述底板沿与套管上表面相对应的套管的下表面弯曲并与所述下表面相贴合，所述平板热管的冷凝段与底板固定连接。3.根据权利要求1所述的新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，其特征在于，所述套管的截面为异形面且套管的上表面为用于贴合平板热管的冷凝段的平面，所述平板热管的冷凝段与套管固定连接。4.根据权利要求2所述的新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，其特征在于，所述圆热管为单根或并排设置的多根，当所述圆热管为多根时，所述套管也对应设置为并排的多管，所述平板热管的冷凝段依次沿并排的多管的上表面弯曲并与所述上表面相贴合，所述底板沿与多管的上表面相对应的多管的下表面弯曲并与所述下表面相贴合，所述平板热管的冷凝段与底板在多管两旁以及多管之间处固定连接。5.根据权利要求2或4所述的新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，其特征在于，所述平板热管的冷凝段沿套管的上表面弯曲的除末端以外的部位均与套管的上表面紧密贴合，所述平板热管的冷凝段沿套管的上表面弯曲的末端的曲率小于平板热管冷凝段沿套管的上表面弯曲的其它部位的曲率。6.根据权利要求5所述的新型微热管阵列平板太阳能无水集热器，其特征在于，所述套管为招管，所述套管的壁厚为0.6mm~3mm ;或所述套管为铜管，所述套管的壁厚为0.6mm-2mm ;或所述套管为钢管,所述套管的壁厚为0.2mm-1.2mm ;或所述底板为招板,所述招板的厚度为0.5mm~...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀华，张楷荣，
申请(专利权)人：南京光威能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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