CN107702183A - 冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热*** - Google Patents

冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热*** Download PDF

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Abstract

一种冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***，该***包括：平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器、水箱、毛细铜管冷凝器、电加热装置、循环泵、毛细铜管地板辐射采暖末端、第一调节阀和第二调节阀；毛细铜管冷凝器置于水箱内，水箱的左端与自来水管相连，其右端通过电加热装置与供水管相连；毛细铜管冷凝器的左端与上升管连接，右端与下降管连接，形成第一环路；毛细铜管地板辐射采暖末端的左端与上升管连接，依次通过上升管上的第一调节阀和循环泵，右端与下降管连接并通过下降管上的第二调节阀，形成第二环路；平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器的上端连接上升管，下端连接下降管。

Description

冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***
技术领域
本发明属于建筑节能技术领域，涉及一种冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***。
背景技术
目前太阳能供热***多为单一的热水供热***或普通地板辐射采暖***。针对于现有的太阳能热水***，其冷凝器部分大多采用螺旋盘管形式的直接或间接换热方式。螺旋盘管长度较长，制冷剂流过时阻力较大，易造成水温分层现象，间接换热方式热效率较低，同时该冷凝器结构会造成结构松散、占用水箱空间等问题。现有的太阳能地板辐射采暖***，其要求水温较高，需要间接换热，设备装置复杂，辐射末端多采用铝塑复合管、聚丁烯管(pb管)等，其导热性能较差，经常出现地板不热或冷热不匀的问题。同时，现有蒸发器的结构形式不利于太阳能的综合有效利用，而平板式太阳能光伏环路热管集热/蒸发器，其集热效率高，并利于实现太阳能建筑一体化且越来越广泛的应用于建筑节能中。
发明内容
本发明是针对上述传统单一的太阳能热水***存在的水温分层，换热效率低等问题以及传统单一的太阳能地板辐射采暖***要求水温较高、设备装置较复杂、散热不均匀等问题。利用环路热管布置灵活、高效传热和防冻等特性，结合毛细铜管散热均匀，换热效率高等特性，提出一种冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***。
本发明的技术方案是：一种冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***，其***组成包括：平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器1、水箱3、毛细铜管冷凝器4、电加热装置5、循环泵8、毛细铜管地板辐射采暖末端9、第一调节阀11和第二调节阀12；毛细铜管冷凝器4置于水箱3内，水箱3的左端与自来水管7相连，其右端通过电加热装置5与供水管6相连；毛细铜管冷凝器4的左端与上升管2连接，其右端与下降管10连接，以此形成第一环路太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路；毛细铜管地板辐射采暖末端9的左端与上升管2连接，依次通过上升管2上的第一调节阀11和循环泵8，其右端与下降管10连接并通过下降管10上的第二调节阀12，从而形成第二环路太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路；平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器1的上端通过上升管2连接在第一环路左端的毛细铜管冷凝器4和第二环路左端的毛细铜管地板辐射采暖末端9之间，其下端通过下降管10连接在第一环路右端的毛细铜管冷凝器4与第二环路右端的毛细铜管地板辐射采暖末端9之间，以此形成冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***。
本发明***中所述太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路和太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路中均采用制冷剂作为循环工质。
本发明***的运行模式包括：光伏环路热管模式以及电加热模式。当太阳辐射满足启动条件时，以环路热管模式运行，主要包括平板式太阳能光伏环路热管集热/蒸发器，毛细铜管热水环路冷凝器以及毛细铜管地板辐射采暖环路末端；当太阳辐射比较低或没有时，热水环路则以电加热模式运行。
本发明所能带来的有益效果是：
1、本发明运行模式为冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***，设置太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路以及太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路；
2、本发明设置的两种环路冷凝末端并联，共用平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器，循环动力消耗小，太阳能热利用率高，构建了一种低温高效的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***；
3、本发明中循环工质采用制冷剂，突破了以水为工质，***换热性能低，需要防冻等问题，提高了供热***性能；
4、本发明采用沉浸式毛细铜管作为热水环路的冷凝器，能有效降低冷凝器中的阻力损失，同时通过毛细作用加快管内液体流动，降低启动条件，提高换热效率并克服水箱中水温分层现象；
5、本发明设备结构紧凑，水箱立式/卧式均可灵活布置，能够实现建筑空间的优化利用；
6、本发明采用毛细铜管作为地板辐射采暖环路的末端，突破了传统的普通地板辐射的局限，散热均匀，换热效率高，提高了室内的舒适度；
7、本发明是一种太阳能直供的低温高效的供热方式，提高了太阳能光热利用率，具有经济节能，绿色环保等特点。
附图说明
图1、本发明冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***原理图。
备注：虚线框：标注13，供暖房间。
具体实施方式
本发明的一种冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***，具有太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路以及太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路。如图1所示，所述***包括平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器1、水箱3、毛细铜管冷凝器4、电加热装置5、循环泵8、毛细铜管地板辐射采暖末端9、第一调节阀11和第二调节阀12；在实际使用中，毛细铜管地板辐射采暖末端9置于供暖房间13内，毛细铜管冷凝器4置于水箱3内，水箱3的左端与自来水管7相连，其右端通过电加热装置5与供水管6相连；毛细铜管冷凝器4的左端与上升管2连接，其右端与下降管10连接，以此形成第一环路太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路；毛细铜管地板辐射采暖末端9的左端与上升管2连接，依次通过上升管2上的第一调节阀11和循环泵8，其右端与下降管10连接并通过下降管10上的第二调节阀12，从而形成第二环路太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路；平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器1的上端通过上升管2连接在第一环路左端的毛细铜管冷凝器4和第二环路左端的毛细铜管地板辐射采暖末端9之间，其下端通过下降管10连接在第一环路右端的毛细铜管冷凝器4与第二环路右端的毛细铜管地板辐射采暖末端9之间，以此形成冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***。
本发明***中所述太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路和太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路中均采用制冷剂作为循环工质。
当太阳辐射满足启动条件时，以环路热管模式运行，工质在平板式太阳能光伏环路热管集热/蒸发器中吸热相变成气体状态，经上升管分流至太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路中以及太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路中，工质在末端放热凝结成液体状态，经下降管流回集热/蒸发器中，循环工作。当太阳辐射比较低或没有时，关闭两个调节阀，热水环路则以电加热模式运行，由***自身发电提供电力消耗。

Claims (2)

1.一种冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***，其特征在于：该***组成包括：平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器(1)、水箱(3)、毛细铜管冷凝器(4)、电加热装置(5)、循环泵(8)、毛细铜管地板辐射采暖末端(9)、第一调节阀(11)和第二调节阀(12)；毛细铜管冷凝器(4)置于水箱(3)内，水箱(3)的左端与自来水管(7)相连，其右端通过电加热装置(5)与供水管(6)相连；毛细铜管冷凝器(4)的左端与上升管(2)连接，其右端与下降管(10)连接，以此形成第一环路太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路；毛细铜管地板辐射采暖末端(9)的左端与上升管(2)连接，依次通过上升管(2)上的第一调节阀(11)和循环泵(8)，其右端与下降管(10)连接并通过下降管(10)上的第二调节阀(12)，从而形成第二环路太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路；平板式太阳能光伏/光热环路热管集热/蒸发器(1)的上端通过上升管(2)连接在第一环路左端的毛细铜管冷凝器(4)和第二环路左端的毛细铜管地板辐射采暖末端(9)之间，其下端通过下降管(10)连接在第一环路右端的毛细铜管冷凝器(4)与第二环路右端的毛细铜管地板辐射采暖末端(9)之间，以此形成冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***。
2.根据权利要求1所述的冷凝器并联的太阳能光伏环路热管毛细铜管供热***，其特征在于：所述太阳能光伏环路热管毛细铜管热水环路和太阳能光伏环路热管毛细铜管地板辐射采暖环路中均采用制冷剂作为循环工质。
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