CN108224799A - 一种平板太阳能集热蒸发器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及蒸发器装置技术领域，具体涉及一种平板太阳能集热蒸发器，包括方形板结构的壳体，设置在壳体内壁的隔热层，以及进水管和出水管；所述壳体左侧下部设置有进水端，进水端内侧设置有进水管，进水管右部为一段与壳体左侧面平行排布的管体；进水管右部连通设置有多根分叉管，分叉管的另一端共同连接出水管，出水管外端设置有出水端，出水端设置在进水端上部；所述分叉管上排布设置有多片集热铝片，集热铝片上阵列排布设置有多个第二集热节；所述分叉管外表面排列设置有多个第一集热节；所述第一集热节的外形为喇叭状结构，第二集热节的外形为半球状弧形壳结构。本发明热转换效率较高，具有较好的实用价值和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发器装置技术领域，具体涉及一种平板太阳能集热蒸发器。
背景技术
当前，在蒸发器方面，通常采用空气源热泵或者采用电加热方式进行，对于采用太阳能加热的方式，目前相对也较少。同时，现有的蒸发器在具体使用过程中，通常存在热效率较低的问题，影响热量的充分利用。
因此，基于上述，本发明提供一种平板太阳能集热蒸发器，通过对蒸发器的结构进行合理改进设计，使蒸发器的整体集热效率以及热转换效率得到有效提高，以解决现有技术存在的不足和缺陷。
发明内容
本发明的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种平板太阳能集热蒸发器，通过对蒸发器的结构进行合理改进设计，使蒸发器的整体集热效率以及热转换效率得到有效提高，以解决现有技术存在的不足和缺陷。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种平板太阳能集热蒸发器，包括方形板结构的壳体，设置在壳体内壁的隔热层，以及进水管和出水管；所述壳体左侧下部设置有进水端，进水端内侧设置有进水管，进水管右部为一段与壳体左侧面平行排布的管体；进水管右部连通设置有多根分叉管，分叉管的另一端共同连接出水管，出水管外端设置有出水端，出水端设置在进水端上部；所述分叉管上排布设置有多片集热铝片，集热铝片上阵列排布设置有多个第二集热节；所述分叉管外表面排列设置有多个第一集热节；所述第一集热节的外形为喇叭状结构，第二集热节的外形为半球状弧形壳结构；所述进水管、出水管以及分叉管均为集热管，且所述进水管以及分叉管为加热端，所述出水管为冷凝端；所述壳体的顶部设置有透明玻璃或有机玻璃材质的透明盖。
本发明在工作时，通过将外部水箱内部的水通过进水端输入，通过集热管的集热蒸发作用吸收热量形成蒸汽，然后在冷凝端冷凝释放热量，起到加热效果。本发明一方面通过充分利用太阳能资源，将太阳能转化为热能进行使用，降低传统蒸发器造成的能耗损失，充分利用了自然可再生资源，且不产生对环境有害的气体，具有较好的环保特性。
另一方面，本发明的结构设计，通过集热铝片以及第一集热节、第二集热节的设计，经过热模拟结果以及具体实验结果得出，集热节的设置增加了热接触面积，使热量的吸收效率得到有效提高，增强了热吸收和转化效率。具体实验结果显示，本发明的蒸发器，其在白天状态下的热效率在现有基础上提高了25％-35％，有效增强了蒸发器的能量利用效率。同时，通过隔热层的设置，也能够有效避免热量的散失，利于将太阳能转化的热量充分利用。经发明人研究设计，在第二集热节的圆弧半径为10-25mm，第一集热节的大端直径为分叉管直径的3-5倍的时候，蒸发器的热转换效率最高。
再一方面，本发明结构简单，制造方便，具有较好的实用价值及推广价值。
优选的，所述壳体的长度为1.5m-2m，壳体的宽度为0.5m-1m，壳体的材质为碳纤维材料，且壳体的外形厚度为15cm-20cm，壳体的壁厚为5mm-10mm。
优选的，所述隔热层的材质为隔热泡沫材料或隔热玻纤编织物，隔热层的厚度为3mm-5mm。
优选的，所述分叉管在壳体内部沿着壳体长度方向呈U型结构弯曲排布。
优选的，所述集热铝片的外形为长方形薄片结构，集热铝片的厚度为0.5mm-1mm，集热铝片的长度小于壳体的宽度，集热铝片的宽度小于壳体的厚度。
优选的，所述第二集热节的圆弧半径为10-25mm，第一集热节的大端直径为分叉管直径的3-5倍，第一即热节的小端直径等于分叉管的外径，且第一集热节、第二集热节的材质均为紫铜材料。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明一方面通过充分利用太阳能资源，将太阳能转化为热能进行使用，降低传统蒸发器造成的能耗损失，充分利用了自然可再生资源，且不产生对环境有害的气体，具有较好的环保特性。
另一方面，本发明的结构设计，通过集热铝片以及第一集热节、第二集热节的设计，经过热模拟结果以及具体实验结果得出，集热节的设置增加了热接触面积，使热量的吸收效率得到有效提高，增强了热吸收和转化效率。具体实验结果显示，本发明的蒸发器，其在白天状态下的热效率在现有基础上提高了25％-35％，有效增强了蒸发器的能量利用效率。同时，通过隔热层的设置，也能够有效避免热量的散失，利于将太阳能转化的热量充分利用。
再一方面，本发明结构简单，制造方便，具有较好的实用价值及推广价值。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为本发明的内部侧面结构示意图。
图中：1、壳体；2、隔热层；3、进水端；4、出水端；5、出水管；6、进水管；7、集热铝片；8、分叉管；9、第一集热节；10、第二集热节；11、透明盖。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1-2所示：
一种平板太阳能集热蒸发器，包括方形板结构的壳体1，设置在壳体1内壁的隔热层2，以及进水管6和出水管5；所述壳体1左侧下部设置有进水端3，进水端3内侧设置有进水管6，进水管6右部为一段与壳体1左侧面平行排布的管体；进水管6右部连通设置有多根分叉管8，分叉管8的另一端共同连接出水管5，出水管5外端设置有出水端4，出水端4设置在进水端3上部；所述分叉管8上排布设置有多片集热铝片7，集热铝片7上阵列排布设置有多个第二集热节10；所述分叉管8外表面排列设置有多个第一集热节9；所述第一集热节9的外形为喇叭状结构，第二集热节10的外形为半球状弧形壳结构；所述进水管6、出水管5以及分叉管8均为集热管，且所述进水管6以及分叉管8为加热端，所述出水管5为冷凝端；所述壳体1的顶部设置有透明玻璃或有机玻璃材质的透明盖11。
本发明在工作时，通过将外部水箱内部的水通过进水端3输入，通过集热管的集热蒸发作用吸收热量形成蒸汽，然后在冷凝端冷凝释放热量，起到加热效果。本发明一方面通过充分利用太阳能资源，将太阳能转化为热能进行使用，降低传统蒸发器造成的能耗损失，充分利用了自然可再生资源，且不产生对环境有害的气体，具有较好的环保特性。
另一方面，本发明的结构设计，通过集热铝片7以及第一集热节9、第二集热节10的设计，经过热模拟结果以及具体实验结果得出，集热节的设置增加了热接触面积，使热量的吸收效率得到有效提高，增强了热吸收和转化效率。具体实验结果显示，本发明的蒸发器，其在白天状态下的热效率在现有基础上提高了25％-35％，有效增强了蒸发器的能量利用效率。同时，通过隔热层2的设置，也能够有效避免热量的散失，利于将太阳能转化的热量充分利用。
再一方面，本发明结构简单，制造方便，具有较好的实用价值及推广价值。
优选的，所述壳体1的长度为1.5m-2m，壳体1的宽度为0.5m-1m，壳体1的材质为碳纤维材料，且壳体1的外形厚度为15cm-20cm，壳体1的壁厚为5mm-10mm。
优选的，所述隔热层2的材质为隔热泡沫材料或隔热玻纤编织物，隔热层2的厚度为3mm-5mm。
优选的，所述分叉管8在壳体1内部沿着壳体1长度方向呈U型结构弯曲排布。
优选的，所述集热铝片7的外形为长方形薄片结构，集热铝片7的厚度为0.5mm-1mm，集热铝片7的长度小于壳体1的宽度，集热铝片7的宽度小于壳体1的厚度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种平板太阳能集热蒸发器，其特征在于：包括方形板结构的壳体，设置在壳体内壁的隔热层，以及进水管和出水管；所述壳体左侧下部设置有进水端，进水端内侧设置有进水管，进水管右部为一段与壳体左侧面平行排布的管体；进水管右部连通设置有多根分叉管，分叉管的另一端共同连接出水管，出水管外端设置有出水端，出水端设置在进水端上部；所述分叉管上排布设置有多片集热铝片，集热铝片上阵列排布设置有多个第二集热节；所述分叉管外表面排列设置有多个第一集热节；所述第一集热节的外形为喇叭状结构，第二集热节的外形为半球状弧形壳结构；所述进水管、出水管以及分叉管均为集热管，且所述进水管以及分叉管为加热端，所述出水管为冷凝端；所述壳体的顶部设置有透明玻璃或有机玻璃材质的透明盖。
2.如权利要求1所述的一种平板太阳能集热蒸发器，其特征在于：所述壳体的长度为1.5m-2m，壳体的宽度为0.5m-1m，壳体的材质为碳纤维材料，且壳体的外形厚度为15cm-20cm，壳体的壁厚为5mm-10mm。
3.如权利要求1所述的一种平板太阳能集热蒸发器，其特征在于：所述隔热层的材质为隔热泡沫材料或隔热玻纤编织物，隔热层的厚度为3mm-5mm。
4.如权利要求1所述的一种平板太阳能集热蒸发器，其特征在于：所述分叉管在壳体内部沿着壳体长度方向呈U型结构弯曲排布。
5.如权利要求1所述的一种平板太阳能集热蒸发器，其特征在于：所述集热铝片的外形为长方形薄片结构，集热铝片的厚度为0.5mm-1mm，集热铝片的长度小于壳体的宽度，集热铝片的宽度小于壳体的厚度。
6.如权利要求1所述的一种平板太阳能集热蒸发器，其特征在于：所述第二集热节的圆弧半径为10-25mm，第一集热节的大端直径为分叉管直径的3-5倍，第一即热节的小端直径等于分叉管的外径，且第一集热节、第二集热节的材质均为紫铜材料。
1、壳体；2、隔热层；3、进水端；4、出水端；5、出水管；6、进水管；7、集热铝片；8、分叉管；9、第一集热节；10、第二集热节；11、透明盖。
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