CN101021363A - 无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置 - Google Patents

无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置 Download PDF

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Abstract

无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其进水管一端与电磁阀一端连接，电磁阀另一端与流量控制阀一端连接，流量控制阀另一端与自来水管连接；出水管与热水管、开水管一端连接，热水管、开水管的管路终端分别与热水箱、开水箱连接，水阀连接在进水位置较低水箱的进水管路中；温控仪与电磁阀、传感器通过导线连接，传感器设在出水管所处集热管内；其特征在于：进水管的另一端与一管口塞连接，出水管的另一端与另一管口塞连接，该二只管口塞及其之间的其他管口塞通过连通管串接，串接后的各管口塞紧固在各集热管口内。本发明的优点：被加热的水升温快，可产热水、开水，利于建筑一体化，产热效率高，制造成本低，安装占用空间小。

Description

无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置
技术领域
本发明属于太阳能利用技术领域，特别涉及到一种无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置。
背景技术
现行使用的全玻璃真空集热管太阳能热水器，主要用于产热水，功能单一；集热管内的热水无法充分利用，降低了热水器的产热效率；高、低温季节产热水量和产热水温度调控能力低。
发明内容
本发明的目的：克服全玻璃真空集热管太阳能热水器功能单一、集热管内热水无法充分利用、产热水量及产热水温度调控能力低的不足，提供一种能把集热管内热水顶出来使用、产热水量及产热水温度可随意调控的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置。
本发明的技术方案：本发明主要由全玻璃真空集热管、管口塞、连通管、进水管、出水管、水箱、控制系统、支架组成。管口塞由螺栓、螺母、套管、上夹片、下夹片、有弹性的密封圆柱组成；上夹片、下夹片为圆形片状，上夹片、下夹片与密封圆柱设有同轴心、与连通管外径及螺杆相配的圆孔三只，其中一圆孔位于上夹片、下夹片的圆心及密封圆柱的轴心，供螺杆插入，螺杆依次穿过下夹片、密封圆柱、上夹片的上述圆孔，并套上套管，旋入螺母，串成一体，成为管口塞；上夹片、下夹片的直径略小于密封圆柱底面直径，密封圆柱底面直径略小于集热管内径；把管口塞塞入集热管口内，螺母旋紧时，由于上夹片、下夹片之间距离拉近，压迫弹性密封圆柱向四周扩张，使密封圆柱紧固于集热管口内；在螺栓的螺尾处设置与尾托连接在一起的防滑杆，各螺尾与防滑杆接触。连通管为竖弯勾型，把相邻的管口塞串接在一起；连通管竖端为集热管进水口，勾端为集热管出水口；各集热管通过管口塞及连通管串接，其中连通管的弯部跨在相邻的集热管之间，离防滑杆有一定间隙。水箱分为热水箱和开水箱，热水箱、开水箱顶面水平标高不相同，其进水位置分别设在箱顶。进水管、出水管管径相同；进水管一端穿过集热管的管口塞伸至集热管中部，进水时，利用集热管内热量对进水预热，并使刚进入集热管内的低温水不直接与集热管内壁接触，防止收集高温水时，产生集热管损坏；出水管一端穿过集热管的管口塞，其端部露出管口塞下夹片底面，另一端设有热水管和开水管，进水位置较低水箱的进水管路中设水阀，进水位置较高水箱的进水管路中不设水阀。控制系统包括传感器、温控仪、电磁阀；传感器设在出水管所在的集热管内，该集热管的管口塞增设插入传感器的圆孔一只，并使传感器的温感部位处于该集热管的进水口。集热管布排方式为纵向斜置，固定于带尾托的支架上，集热管口、连通管弯部和防滑杆外设有保温层，保温层外设保护层。
本发明各部件的连接：流量控制阀一端与自来水管连接，流量控制阀的另一端与电磁阀一端连接，电磁阀的另一端与进水管一端连接，进水管的另一端与一管口塞连接，出水管的一端与另一管口塞连接，该二只管口塞及其之间的其他管口塞，通过连通管串接，把串接后的管口塞分别塞入各集热管口内，旋紧螺母，使管口塞紧固于集热管口内，出水管的另一端与热水管、开水管一端连接，热水管、开水管的管路终端分别与热水箱、开水箱连接，水阀连接在进水位置较低水箱的进水管路中；温控仪与电磁阀、传感器通过导线连接。
集热时，集热管内水温升高，升到设定温度值时，通过传感器、温控仪把电磁阀打开，低温水经流量控制阀、电磁阀、进水管进入集热管，各集热管的上部热水，通过连通管依次流向出水管，经热水管或开水管流入热水箱或开水箱；当出水管进水处温度降至低于设定温度值时，电磁阀关闭，集热管内水又重新升温。如欲取出集热管内低于设定温度值的热水使用，只需把温控仪设定温度值调低。
上述方案中：1、集热管采用普通全玻璃真空集热管，或者采用普通全玻璃真空集热管内插入一根全封闭的玻璃空管而成的管中管，所采用的集热管中，管中管的数量为全部集热管或部分集热管；集热管的规格型号为同种或不同种；集热管的布排方式采用纵向斜置或横向斜置。2、管口塞中采用的螺栓，或者采用螺钉，采用螺钉时，在下夹片中心圆孔内制作与螺钉相配的螺纹，供螺钉旋入；密封圆柱扩张力的产生，采用旋紧螺母与螺栓的方法，或者采用旋紧螺母与螺钉的方法，或者采用杠杆拉动拉杆的方法，采用杠杆拉动拉杆的方法时，拉杆的一端与下夹片固定在一起，拉杆的另一端设在集热管口外，与杠杆的一端连接，并在集热管口端设一硬质管口端盖，作为杠杆的支点座；制作上夹片、下夹片、螺栓、螺钉、螺母的材料采用耐蚀金属，或者采用硬质、耐温、耐蚀、无毒塑料；密封圆柱采用无毒、耐温、有弹性的橡胶或者硅橡胶。3、供水方式采用自来水供水，或者采用供水箱供水，采用供水箱供水时，供水管路中不设流量控制阀。4、连通管的外径与进水管、出水管相同，材质采用耐蚀金属，或者采用耐温、耐蚀、无毒塑料，或者采用耐温、耐蚀、无毒硅橡胶。5、水箱设热水箱和开水箱，或者用保温瓶代替开水箱，而不设开水箱。6、集热器设支架，或者不设支架，而直接安装于斜面上，或者直接安装在立面上。
本发明有益效果：1、功能增加。被加热的水升温快；可用于产热水、开水；集热管既能集热，又可作为保温水箱的一部分。2、适应性强。适用于平屋面，也适用斜屋面、建筑立面、阳台，利于建筑一体化。3、产热效率高。不设联集箱，热损面积减少；集热管内热水能置换出来使用。4、制造成本低。不设联集箱或与集热管连体的水箱，集热器、支架用材省。5、可减少安装空间。集热管间可留间距，或者只留集热管膨胀所需的缝隙，使集热管安装平板化，安装占用空间小。
附图说明
图1是本发明及实施例的结构示意图。
图2是本发明及实施例的第一种管口塞结构立体示意图。
图3是本发明及实施例的集热管、管口塞、连通管之间连接示意图。
图4是本发明及实施例的支架及其与集热管、管口塞、防滑杆连接的侧视示意图。
图5是图1的A-A剖面示意图。
图6是图1集热管管间只留集热管膨胀所需的缝隙排布的A-A剖面示意图。
图7是实施例的第二种管口塞结构立体示意图。
图8是实施例的第三种管口塞结构立体示意图。
图中，1.自来水管，2.流量控制阀，3.电磁阀，4.进水管，5.连通管，6.防滑杆，7.螺母，8.螺头，9.螺杆，10.保温层，11.保护层，12.管口塞，13.出水管，14.热水管，15.开水管，16.热水箱，17.水阀，18.开水箱，19.连接杆，20.传感器，21.尾托，22.温控仪，23.集热管，24.螺尾，25.套管，26.圆孔，27.上夹片，28.密封圆柱，29.下夹片，30.后连杆，31.立杆，32.撑杆，33.杠杆，34.插肖，35.管口端盖，36.拉杆。
具体实施方式
在图1至图6中，本发明主要由外径47毫米、长度1500毫米的全玻璃真空集热管23，管口塞12，外径6毫米的铜质连通管5，热水箱16，开水箱18，外径为6毫米的铜质进水管4，外径为6毫米的铜质出水管13，控制系统(包括：温控仪22、传感器20、电磁阀3)，支架(包括：尾托21、连接杆19、立杆31、后连杆30、撑杆32)组成。其中，管口塞12由不锈钢螺栓(包括：螺头8、螺杆9、螺尾24)、螺母7、套管25、上夹片27、下夹片29和弹性硅橡胶密封圆柱28组成。上夹片27、下夹片29和密封圆柱28各设有同轴心圆孔26三只，其中一圆孔26位于上夹片27、下夹片29的圆心及密封圆柱28的轴心，该圆孔26供直径为6毫米的螺杆9插入，螺杆9插入时，依次穿过下夹片29、密封圆柱28、上夹片27、套管25，并在螺杆9上旋入螺母7，串成一体，成为管口塞12；进水管4的一端穿过一管口塞12，其穿过长度为800毫米，出水管13的一端穿过另一管口塞28，其管口端外露于下夹片29的长度为5毫米，该二只管口塞12及其之间的其他管口塞12通过连通管5串接，把串接后的管口塞12紧固在集热管23口内；连通管5竖部的长度为250毫米，勾部穿出管口塞12的长度为5毫米，弯部与防滑杆6留有间隙。连通管5的竖端是各集热管23的进水口，勾端为各集热管23的出水口，弯部跨在相邻的集热管23之间。上夹片27、下夹片29的直径为30毫米、厚度1.5毫米，密封圆柱28的底面直径33毫米、柱高20毫米，上夹片27、下夹片29的圆孔26直径6.2毫米，密封圆柱28的三只圆孔26的直径4毫米，当连通管5、直径为6毫米的螺杆9插入密封圆柱28的圆孔26时，圆孔26的孔径扩展成为6毫米。在螺栓的螺尾24，设有与尾托21连接在一起的防滑杆6，各螺尾24与防滑杆6接触，防止管口塞12滑出集热管23。进水管4附近的二根集热管23为普通全玻璃真空集热管，其余集热管23为全玻璃真空集热管内插入一根长度为1100毫米、外径为25毫米的全封闭的玻璃空管而成的管中管；集热管23的布排方式为纵向斜置式，集热管23间留有距离，并固定在支架上。控制系统由传感器20、温控仪22、电磁阀3组成，出水管13所处的集热管23的管口塞12增设一个用于插入传感器20的圆孔，传感器20一端穿过该圆孔，并与之固定密封，其温感部位处于该集热管23的进水口。热水箱16箱顶水平标高高于开水箱18箱顶水平标高，热水箱16、开水箱18进水位置分别设于箱顶。出水管13出水端设热水管14和开水管15，开水管15管路上设水阀17。集热管23管口、连通管5的弯部和防滑杆6外设厚60毫米的聚氨酯保温层10，保温层10外设0.3毫米厚不锈钢保护层11。
在图7中，螺钉的螺杆9依次穿过套管25、上夹片27、密封圆柱28旋入下夹片29带螺纹的中心圆孔内。
在图8中，拉杆36的一端固定于下夹片29中心位置，拉杆36的另一端依次穿过密封圆柱28、上夹片27、套管25、集热管口端盖35，通过插梢34与杠杆33连接。
图中各部件的连接：流量控制阀2一端与自来水管1连接，流量控制阀2的另一端与电磁阀3连接，电磁阀3的另一端与进水管4一端连接，进水管4的另一端与一管口塞12连接，出水管13的一端与另一管口塞12连接，该二只管口塞12及其之间的其它管口塞12通过连通管5串接，各集热管23的管口与串接后的各管口塞12一一对应地紧固在一起，出水管13的另一端与热水管14、开水管15一端连接，热水管14、开水管15的另一端分别与热水箱16、水阀17连接，水阀17的另一端与开水箱18连接；温控仪22与电磁阀3、传感器20通过导线连接，传感器20固定在出水管13所处的管口塞12上。

Claims (9)

1、无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其进水管一端与电磁阀一端连接，电磁阀另一端与流量控制阀一端连接，流量控制阀另一端与自来水管连接；出水管与热水管、开水管一端连接，热水管、开水管的管路终端分别与热水箱、开水箱连接，水阀连接在进水位置较低水箱的进水管路中；温控仪与电磁阀、传感器通过导线连接，传感器设在出水管所处集热管内；其特征在于：进水管的另一端与一管口塞连接，出水管的另一端与另一管口塞连接，该二只管口塞及其之间的其他管口塞通过连通管串接，串接后的各管口塞紧固在各集热管口内。
2、根据权利要求1所述的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其特征在于：管口塞由螺栓、螺母、套管、上夹片、下夹片、弹性密封圆柱组成；除设有插入传感器的上夹片、下夹片、密封圆柱各设有四只圆孔外，其它上夹片、下夹片、密封圆柱各设有三只圆孔；螺栓及螺母把上夹片、下夹片、密封圆柱、套管串接在一起，或者采用螺钉及螺母把上夹片、下夹片、密封圆柱、套管串接在一起，或者采用拉杆与杠杆把上夹片、下夹片、密封圆柱、套管串接在一起；螺栓的螺尾与防滑杆接触，或者螺钉的螺头与防滑杆接触，或者拉杆的一端与防滑杆接触，；密封圆柱扩张力的产生，采用旋紧螺母与螺栓的方法，或者采用旋紧螺母与螺钉的方法，或者采用杠杆拉动拉杆的方法；密封圆柱采用无毒、耐温的弹性橡胶，或者采用无毒、耐温的弹性硅橡胶。
3、根据权利要求1所述的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其特征在于：集热管采用普通全玻璃真空集热管，或者采用普通全玻璃真空集热管内插入一根全封闭的玻璃空管而成的管中管；所采用的集热管中，管中管的数量为全部集热管或部分集热管；集热管的规格型号为同种或不同种；集热管的布排方式采用纵向斜置或横向斜置；相邻集热管间留有间距，或者只留集热管膨胀所需的缝隙。
4、根据权利要求1所述的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其特征在于：供水方式采用自来水供水，或者采用供水箱供水，采用供水箱供水时，供水管路中不设流量控制阀。
5、根据权利要求1所述的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其特征在于：连通管为竖弯勾型，竖端为集热管进水口，勾端为集热管出水口；连通管的外径与进水管、出水管相同，连通管的材质采用耐蚀金属，或者采用耐温、耐蚀、无毒塑料，或者采用耐温、耐蚀、无毒硅橡胶。
6、根据权利要求1所述的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其特征在于：水箱设热水箱和开水箱，或者用保温瓶代替开水箱，而不设开水箱；热水箱、开水箱顶面标高不相同，进水位置设在箱顶，进水位置较低水箱的进水管路中设水阀，进水位置较高的水箱的进水管路中不设水阀。
7、根据权利要求1所述的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其特征在于：集热器设支架，或者不设支架，而直接安装于斜面上，或者直接安装在立面上。
8、根据权利要求1所述的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其特征在于：防滑杆与尾托通过连接杆连接在一起，防滑杆与连通管间留有间隙，防滑杆、集热管口、连通管弯部外设保温层，保温层外设保护层。
9、根据权利要求1所述的无联集箱的全玻璃真空集热管太阳能收集装置，其特征在于：进水管一端穿过集热管的管口塞伸至集热管中部，出水管一端穿过集热管的管口塞，其端部露出管口塞下夹片底面。
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