[发明专利]设置内翅片的菱形集热管太阳能集热器

说明书

申请号 - CN201610207827.9

申请日 - 2016.4.5

发明名称 - 菱形集热管的太阳能集热器

技术领域

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种平板式太阳能集热器。

背景技术

随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。在太阳能热利用装置中，关键是要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳能集热器。

在太阳能集热器中，平板式结构是非常常见的一种形式，此种结构中一般包括多根平行并排的集热管，但是在运行中会经常出现不同的集热管中流体分配不均匀，同时还存在因为加热不均匀导致不同集热管中流体温度不同，从而导致不同的集热管中的压力不同。在此种情况下长期运行，会导致压力大的集热管出现损坏，因此本发明开了一种新式结构的太阳能集热管。

发明内容

针对上述情况，本发明旨在提供一种菱形集热管结构的太阳能集热器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种太阳能平板式集热器，包括箱体、集热管，所述箱体顶部设置透明盖板，箱体底部设置保温层，所述集热管设置在箱体内，所述集热管的横截面为菱形，所述菱形中的两个相对的角的连线垂至于透明盖板，所述集热管内部设置内翅片，所述内翅片连接菱形的对角，所述内翅片将集热管内部分为多个小通道，在内翅片上设置连通孔，从而使相邻的小通道彼此连通。

作为优选，沿着集热管内流体的流动方向，所述连通孔的面积不断的增加。

作为优选，所述的连通孔为圆形结构，沿着集热管内流体的流动方向，所述圆形结构的半径不断的增加。

作为优选，沿着集热管内流体的流动方向，所述连通孔的面积不断的增加的幅度不断增加。

作为优选，集热管上部设置透镜，所述透镜为多个，每个透镜对应一根集热管，所述相邻的透镜相连接。

作为优选，每一透镜包括两个倾斜段，所述两个倾斜段沿着菱形的上部的两条边延伸。

作为优选，所述两个倾斜段的焦点位于菱形的两个对角连线的交点。

作为优选，所述集热管为并排的多根，相邻的集热管之间通过连通管连通。

作为优选，沿着集热管延伸的方向，相邻的两根集热管之间设置多根连通管,沿着集热管内流体的流动方向，相邻连通管之间的距离不断减小。

作为优选，沿着集热管内流体的流动方向，相邻连通管之间的距离不断减小的幅度越来越大。

与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：

1）通过设置菱形集热管以及集热管内设置多孔翅片，能够保证流量和热量的均匀分配，更多的热量吸收。

2）提供了一种新式结构的平板式太阳能集热器，通过在集热管之间设置连通管，保证了各个集热管中压力的均匀，流体流量的分配均匀以及流体运动阻力的分配均匀。

3）通过连通管之间的距离沿着集热管内流体流动方向的不断变小，进一步保证了集热管中压力的均匀，流体流量的分配均匀以及流体运动阻力的分配均匀。

4）通过在集热管内部开设连通孔的面积沿着流动方向变化，进一步保证了集热管内小流道内流体的分配均匀。

5）本发明通过多次试验，在保证换热量最大以及流动阻力满足要求的情况下，得到一个最优的太阳能集热管优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。

附图说明

图1是本发明平板式太阳能集热器的结构示意图；

图2是本发明太阳能集热管的结构俯视示意图；

图3是本发明改进的太阳能集热器的结构示意图；

图4是图3的单根集热管集热结构示意图

图5是本发明集热管横截面结构示意图；

图6是本发明内翅片连通孔分布示意图；

图7是本发明内翅片连通孔错列分布示意图；

图8是本发明集热管内菱形尺寸示意图；

图9是本发明设置压力测量装置的集热管截面示意图。

附图标记如下：

1、集热管 2、连通管 3、透镜 4、透明盖板 5、箱体 6、保温层，7内翅片，8连通孔，9小通道，10压力测量装置，31第一透镜，32第二透镜。

具体实施方式