高效集热太阳能采暖系统的制作方法

1.本发明涉及太阳能采暖技术领域，尤其涉及一种高效集热太阳能采暖系统。


背景技术：

2.对于北方寒冷的冬季，采用太阳能采暖的方式较为常见，传统的采用太阳能采暖系统，一般采用水作为采暖换热的介质，充满水箱及集热管中，接收太阳光的辐照后，水温升高，换热后可用于室内机的供暖及热水使用，但是水作为介质，其主要为显热，在冬季寒冷天气中，对热量的利用率相对较低。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种高效集热太阳能采暖系统，可存储大量潜热，同时可有效防冻。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种高效集热太阳能采暖系统，包括集热管和联箱，集热管倾斜连接在联箱端侧；还包括
6.不互溶的防冻液和储能介质，分别填充在集热管和联箱内，且储能介质的密度小于防冻液，以漂浮在防冻液上方，储能介质凝固后体积减小；
7.连接管，用于连通集热管的内管和联箱的内胆，并部分裸露在联箱外侧，其底部部分填充有防冻液；
8.多级换热罐，串联设置为多组，其内也填充有储能介质；
9.换热器，设置在多级换热罐内，其内流通有上一级的储能介质，用于逐级换热储能；
10.以及，
11.导通管，用于联箱和连接管底部导通，保证防冻液液面稳定。
12.进一步的，集热管具有小的倾角，以使得防冻液部分填充在连接管内。
13.进一步的，集热管具有的倾角为5
°‑
15
°
。
14.进一步的，集热管为太阳能直通金属集热管，其内为金属内管，连接管则焊接在金属内管上，并在连接管和联箱的内胆上焊接有接头，用于导通管的连接。
15.进一步的，连接管端部还连接有朝上设置的弯折管。
16.进一步的，储能介质为相变材料。
17.进一步的，储能介质为石蜡。
18.进一步的，多级换热罐分别通过高温管泵入换热后的高温储能介质至换热器内，并通过低温管从换热器中回流泵出低温的储能介质至上一级。
19.进一步的，多级换热罐中的相变材料的相变温度逐级升高。
20.进一步的，联箱底部的低温管的出口设置在防冻液液面下，便于回流的石蜡分散；并在该低温管的出口端连接有沿联箱长度方向设置的分流主管，分流主管轴向设置多个出
口，并在各出口处连接垂直于分流主管设置的分流管，分流管上轴向开设多个出口。
21.本发明中的有益效果：通过设置漂浮在防冻液顶部的储能介质，在增加储能量的同时，联箱和集热管底部连通，在储能介质凝固后，同时，储能介质凝固后体积减小，配合防冻液可形成液流的微通道，便于后续解冻。
附图说明
22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
23.图1为本发明提出的高效集热太阳能采暖系统的剖视结构示意图；
24.图2为图1联箱部分的结构示意图。
25.图中：
26.1-集热管；2-联箱；21-防冻液；22-储能介质；3-连接管；31-弯接管；32-导通管；4-多级换热罐；5-换热器；6-高温管；7-低温管；8-分流主管；81-分流管。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.参照图1和图2，一种高效集热太阳能采暖系统，包括集热管1和联箱2，集热管1倾斜连接在联箱2端侧；
30.还包括
31.不互溶的防冻液21和储能介质22，分别填充在集热管1和联箱2内，储能介质22的密度小于防冻液21，以漂浮在防冻液21上方，且储能介质22凝固后体积减小；
32.连接管3，用于连通集热管1的内管和联箱2的内胆，并部分裸露在联箱2外侧，其底部部分填充有防冻液21；
33.多级换热罐4，串联设置为多组，其内也填充有储能介质；
34.换热器5，设置在多级换热罐4内，其内流通有上一级的储能介质，用于逐级换热储能；
35.以及，
36.导通管32，用于联箱2和连接管3底部导通，保证防冻液21液面稳定。
37.设置漂浮在防冻液顶部的储能介质，在增加储能量的同时，联箱和集热管底部连通，在储能介质凝固后，同时，储能介质凝固后体积减小，配合防冻液可形成液流的微通道，便于后续解冻。
38.其中，
39.集热管1具有较小的倾角，优选为5
°‑
15
°
，以使得防冻液21部分填充在连接管3内，使得储能介质在集热管1内部分布面积更大，利于其吸热储能。
40.集热管1可选择太阳能直通金属集热管，其内为金属内管，方便后续进一步加工及
安装，集热管1端部设置尾拖(未示出)，并通过支架支撑；连接管3则焊接在金属内管上，并在连接管3和联箱2的内胆上焊接有接头，用于导通管32的连接；连接管3端部还连接有朝上设置的弯折管31，以进一步提升储能介质在集热管中的液面高度，减少受热后防冻液灌入至联箱2内。
41.储能介质22为相变材料，具体的，本实施例中为石蜡，可在凝固时体积缩小，当然也可选择其他复相变合材料，如在石蜡中添加石墨，增加导热性或者组合式相变材料。防冻液21则为密度更大的乙二醇防冻液。
42.多级换热罐4分别通过高温管6泵入换热后的高温储能介质至换热器5内，并通过低温管7从换热器5中回流泵出低温的储能介质至上一级；本实例中，换热器5选择换热盘管。
43.具体的，联箱2中通过集热管1吸热后的储能介质22主要集中在联箱上部，通过高温管6将热介质输入至下一级换热罐中，换热后，将该换热罐内的吸热储能后的介质输入至下一级换热罐中进行换热，增加了储热量；
44.多级换热罐4中的相变材料的相变温度逐级升高，以使得不同罐体内的温度差异化，在低温无阳光的环境中，在相变温度附近能够停留更长时间，一定程度可起到防冻效果。
45.为更好的进行防冻，联箱2底部的低温管7的出口设置在防冻液21液面下，便于回流的石蜡分散；并在该低温管7的出口端连接有沿联箱2长度方向设置的分流主管8，分流主管8轴向设置多个出口，并在各出口处连接垂直于分流主管8设置的分流管81，分流管81上轴向开设多个出口，利于回流的石蜡液均布。
46.当冬季长时间无阳光时，由于联箱2内的石蜡相变温度最低(20-30℃)，可能会产生凝固现象，下一级换热罐4温度更高(同时更下一级的换热罐也进行换热)，其中的换热器5中的石蜡呈液态回流至联箱2底部，与防冻液21和凝固的石蜡换热，由于石蜡密度小且凝固后体积减小，会产生液体流动的间隙，会使得液态高温的石蜡逐渐填满联箱2(可在换热罐内设置与换热器5连通的石蜡储罐，以保证完成循环)，并从其顶部的高温管6进入到换热器5中，形成换热循环，进而逐渐化冻。
47.本技术中，未详细说明的结构及连接关系均为现有技术，如内胆外，设置保温层，各内胆外均连接泄压阀等，亦或是在管路上设置伴热带等，其结构及原理已为公知技术，在此不再赘述。
48.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。