[发明专利]一种用于太阳能光热利用装置中的换热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热器，尤其涉及一种用于太阳能光热利用装置中的换热器。

背景技术

我国目前太阳能光热利用装置最普及是成组的真空集热管上置储热水箱的一体机。其优点在结构简单紧凑、工艺成熟、零配件供应链较完备，安装较简单、占据位置较小，性能价格适于大众消费。所以，至今还是光热利用的主流。

随着技术进步，真空管的集热效率不断提升，尤其是应用增效的聚焦、热管技术后，使集热温度已经能够远超过水的沸点（100℃）。市场已形成中温（200℃上下）集热器的系列产品。因此：

1、水箱对安全的最高储热温度、耐蚀性要求提高，不能像传统一样用沸点100℃的水作为储热介质。否则，因箱内水的大量汽化，将使箱内热水的快速干枯，气压上升超临界，滞留的高温高压极易引起安全事故；

2、假如，更换了储热介质，例如导热油，价格远超过水，不宜在系统全管道内普遍应用；而且在采暖的循环系统中，温度降低的回程流动性远不如水流，尤其是冬季，油脂凝冻，流阻大幅上升，可能造成循环系统运作异常。

3、导热油或防冻液等储热介质不能像热水一样直接应用于生活。

综上原因要求储热介质与传输介质分别选用且相互隔离。而太阳能光热利用装置的空间有限，储热与传输介质之间的热交换装置，必须高效快速，才能维持水箱对外较大容积的系统有效供热。现有的用于太阳能光热利用装置的换热器因为设计中不能够有效利用有限的装置空间，使得换热面积和路程不足，从而造成不能高效快速进行热交换，将热量输送到终端装置的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能光热利用装置，现有的用于太阳能光热利用装置的换热器因为设计中不能够有效利用有限的装置空间，使得换热面积和路程不足，从而造成不能高效快速进行热交换，将热量输送到终端装置的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于太阳能光热利用装置中的换热器，包括若干薄板翅片，一组垂直贯穿薄板翅片的回流管，设置在回流管两端的两个密封盒体；所述的两个盒体分别连接冷水进管和热水出管；所述的回流管为一组分层、同层各管口呈弧形排列的回流管，所述的回流管端部无缝设置在盒体内；所述的盒体内设置有隔片，所述的隔片将盒体隔离成若干相互独立、起导流作用的回流腔；所述的换热水流从冷水进管依次经过各回流腔的回流管后从热水出管流出。

为了能够在有效的空间内，高效实现储热与传输介质之间的热交换，与所述冷水进管相连的盒体为回流分水盒；与所述热水出管相连的盒体为回流集水盒；所述的回流管有十二根，分三层同心弧形排列，上、中两侧各设置有五根回流管，下层设置有两根回流管；所述的回流分水盒设置有五个回流腔，上层、中层中间的三根回流管分别构成回流腔G区、回流腔C区，下层的两根回流管构成回流腔A区且和冷水进管相连，上、中两层左右两端的各自剩余两根回流管分别构成回流腔E区、回流腔e区；所述的回流集水盒设置有六个回流腔，上层左侧两根回流管构成回流腔F区，上层右侧两根回流管构成回流腔f区，上层中间的单根回流管构成回流腔H区且和热水出管相连，中层左侧的两根回流管构成回流腔D区，中层右侧的两根回流管构成回流腔d区，中层中间的回流管及下层的两根回流管构成回流腔B区。

优选的，所述的回流管的直径为16mm。

在充分利用有限的装置空间的同时，保证热交换的效果能够最理想，位于不同层的所述回流管之间的间距为30mm，位于同一层的所述相邻回流管之间的角度距离为15°。