[发明专利]一种两级热管式太阳能空气加热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能空气加热设备，特别涉及一种两级热管式真空管太阳能空气加热器。

背景技术

目前，广泛应用的太阳能空气加热器主要为平板式空气加热器，在环境温度较低的寒冷地区和寒冷季节，由于平板集热器热损失较大，导致热效率较低，也不能满足太阳能干燥等对温度要求较高的应用领域热空气需求。研究人员试图通过真空管形式的空气集热器实现较高温度和效率的太阳能空气加热，但是直通式的全玻璃真空管空气加热器由于接受太阳辐照的玻璃内管温度较高，造成玻璃内管和外管的温差引起的玻璃膨胀差别较大，导致很容易出现炸管现象，坏管率较高，寿命较短。采用玻璃与金属焊接的玻璃-金属真空管空气加热器，由于金属和玻璃在材料和焊接工艺上的严格要求，加工较为复杂，成本也过高。用内插管回流方式的U型真空管空气加热器，由于空气流程较长，流道较为复杂，系统能耗较高。采用热管形式的太阳能加热器是解决太阳能空气加热器热损失高、阻力大等问题的一个有效途径。中国专利ZL200520065009.7给出了一种联箱式太阳能热水和空气加热器，由于空气在密度、比热容等方面与水的差别很大，需要通过大流量、高风速、大换热面积来实现热管式空气集热器热管放热端的热量释放，以保证集热器的正常运行和效率，该结构过长的空气流道和较小的热管放热端换热面积，将导致空气加热器在换热效率较低，空气阻力依然较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有太阳能空气加热器存在的阻力大、效率低以及热空气温度低等缺点，提供一种高吸热、换热效率、长寿命、阻力小的太阳能空气加热器。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明主要包括镀膜真空管、直管式热管、联集热管、保温层、外壳等。

镀膜真空管为单头开口结构，其内管套在外管内，并经热熔封和排气抽真空，形成双层真空管。所述的镀膜真空管的内管外侧涂有选择性吸收涂层。直管式热管主要由蒸发段、绝热段和冷凝段构成，蒸发段和冷凝段位于直管式热管的两端，绝热段为蒸发段和冷凝段之间的部分。联集热管为一金属管，管内填充传热介质和强化传热部件。联集热管由吸热蒸发段、绝热段和放热冷凝段构成，冷凝段和蒸发段位于联集热管两端，绝热段是处于蒸发段和冷凝段之间的连接部分。镀膜真空管内插有直管式热管，镀膜真空管的内管和直管式热管之间插入环状金属内插翅片以强化换热。镀膜真空管的上端为由保温层和外壳构成的联架，外壳包裹保温层，保温层内包夹联集热管的蒸发段，联架的上部为空气流道，联集热管的冷凝端置于空气流道内。

所述的直管式热管的蒸发段插入镀膜真空管内，直管式热管经过由外壳和保温层构成的固定联架插入联集热管上开设的直管式热管放热端插孔，并将热量传递给联集热管，联集热管蒸发段吸收来自直管式热管的能量，并通过联集热管冷凝端放热对空气流道内的过流空气进行加热，实现两级热管式真空管太阳能空气加热器功能。