CN101592408A - 太阳能集热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种太阳能集热器，包括：同体管、连接在同体管两端的封盖和金属软管，导流管封口端与同体管的中腔体连接、导流管开口端与同心管连接，同心管套在真空管内，金属翅片紧贴在真空管内壁上并与同心管连接；同体管包括管体和管体内的上隔板和下隔板；上隔板和下隔板将管体分成上、中、下三个腔体，管体一端上腔体与中腔体相通，形成出液通道，管体另一端下腔体与中腔体相通，形成进液通道，中腔体一侧设有若干个孔，与导流管连接；导流管设有外套管和内套管，顶端设有阻断内外套管通路的密封板，导流管顶端穿过同体管的中腔体上的孔，将同体管中腔体的通路隔断，导流管上与内套管连通的进液口、与外套管连通的出液口分别与同体管的中腔体的两侧相通，同体管、导流管、同心管之间形成强制机械循环。

Description

太阳能集热器
技术领域
本发明涉及一种应用于太阳能光热技术领域的真空管太阳能集热器。
背景技术
目前，玻璃-金属结构真空管型太阳能集热器热利用技术主要有两种方式，第一种是U型管串联式真空管太阳能集热器(如图8)，其特点是在集热管内设置U型金属管a，U型金属管a上包覆金属翅片，金属翅片紧贴集热管内壁，通常情况下每10支U型金属管a在集热管顶部的联箱内用弯头依次相连，形成一个串联的集热器组，首尾与联箱内循环总管相连，集热器组之间采用并联的连接方式，U型管串联式真空管太阳能集热器的优点是：使用时U型金属管a内的水以串联方式强制循环流动，不易因矿物污垢或积淀引起堵塞。其缺点是：由于每组集热器上下共有18个弯头，在使用过程中在所述弯头处往往位置较高，形成局部高点而积聚气体，且气体在弯头内无法排出，从而导致气堵并造成循环不畅，影响采热效果。
第二种是U型管并联式真空管太阳能集热器(如图7)，相对于串联式，其不同之处在于每支U型金属管a的两端分别与集热管顶部联箱内的冷、热循环总管(即供水管和回水管)相连，即U型金属管a之间全部形成并联。其缺点是：通过U型管的水流量仅为十分之一(以10支U型金属管构成的集热器为例)，流速缓慢，每支U型管的管阻已微乎其微，任何微小的变化，如水中的钙、镁离子在采热过程中产生的结垢物吸附在U型金属管a的内壁且日益增多，又无足够的流速将其冲走，就会堵塞U型金属管a，打破循环的平衡，造成局部过热并使U型金属管a产生爆管。
另外，以上两种集热器在制作过程中需大量的焊接工作，均需在工厂整体制作完成，集热器面积较大，在包装、水平运输、垂直运输、上屋面等过程中带来了很大的不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种液流量较大且能有效防止气堵发生的太阳能集热器。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能集热器，包括：同体管1，同体管1内包括供液用的下腔体1-5、回液用的上腔体1-4、以及两端分别与所述上腔体1-4和下腔体1-5相通的中腔体1-6；中腔体1-6与多个导流管2的一端相连，导流管2的另一端连接有同心管5，同心管5上套有真空管6，同心管5与真空管6之间设有导热用的金属翅片7；所述上腔体1-4、中腔体1-6和下腔体1-5按高度由高至低设置。
使用时，即便同心管5内有空气，由于上腔体1-4位置较高，因此所述空气会经中腔体1-6而进入上腔体1-4，而上腔体1-4作为回液管，可直接将空气带出太阳能集热器，从而解决了传统U型管串联式真空管太阳能集热器容易气堵、循环不畅的问题，保证了强制循环的集热效果。
进一步，所述导流管2包括外套管2-1和套设于外套管2-1内的内套管2-2，导流管2的顶端将所述中腔体(1-6)的通路隔断成供液段和回液段，导流管2上与内套管2-2连通的进液口2-5、与外套管2-1连通的出液口2-6分别与所述中腔体(1-6)内的供液段和回液段相通。
进一步，所述同心管5包括外管5-1和套设于外管5-1内的内管5-2，外管5-1底部密封，内管5-2底部设有与外管5-1相通的出液口5-3，内管5-2顶部通过密封承插连接与导流管2的内套管2-2相通，外管5-1与所述外套管2-1顶部的螺纹接口2-3通过卡套接头5-4、密封圈5-5相连。
进一步，所述封盖3设于同体管1的两端，封盖3的承插口3-1形状与同体管1的端面相对应，封盖3上的进出液口3-4分别与同体管1的上腔体1-4、下腔体1-5相通；封盖3中央的隔板3-2可阻断所述中腔体(1-6)与上腔体1-4或下腔体1-5的通路，封盖3上与进出液口3-4相对应的螺纹接口3-3通过金属软管(4)与另一组集热器或管道相连。
各同心管5排列设置于同体管1的一侧或两侧，可根据实际情况选用。同体管1的两侧都设有同心管5的太阳能集热器，其集热效率是单侧式的两倍。
本发明具有积极的效果：(1)本发明的太阳能集热器，将传统U型管串联式真空管太阳能集热器中分离式的集热循环供回液总管与U型金属管组循环管巧妙地合为一体，同体管的下腔体作为集热循环供液总管，同体管的上腔体作为集热循环回液总管，同体管的中腔体作为U型金属管组循环管；同体管的中腔体通过与导流管及同心管的连接，形成了U型金属管的串联，同时，同体管的中腔体两端分别与同体管的上下腔体相通，实现了与集热循环供回液总管的连通，同体管两端设有封盖，通过金属软管可串接多组同体管，从而实现多组集热器的并联。同体管作为集热总管循环与U型金属管组循环的核心部件，实现了与每一支U型金属管的有效连通，集热器内无任何死角，充分保证了管路中气体排放的畅通，从而解决了传统U型管串联式真空管太阳能集热器容易气堵、循环不畅的问题，保证了强制循环的集热效果。(2)同体管将集热循环供回液总管与集热器组循环管合为一体，集热器组循环管与集热循环供回液总管无须任何连接，三管合一，节省了联箱内的空间和联箱的制作成本，管道的散热面积减小，热损失降低，同时，小巧的联箱造型也使集热器更加美观。(3)同心管与导流管采用卡套连接，给集热器的制作、运输和安装带来了极大地方便，集热联箱、同心管、真空管及支架分别制作，作为小件单独包装，方便了运输，在安装现场组装即可，大大降低了劳动强度，充分体现了人性化的产品设计；另外，卡套式的连接，方便了集热器的拆卸，给集热器的维护和检修带来了方便。(4)本发明的太阳能集热器，不仅可以对水进行供热，还可以对其他任何液体进行加温，如防冻液、热媒、机油、柴油等。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为实施例中的太阳能集热器的结构示意图；
图2为本发明的同体管的结构示意图；
图3为图1的A-A剖面视图；
图4为图1的B-B剖面视图；
图5为所述太阳能集热器的封盖的结构示意图；
图6为图4的C-C剖面视图；
图7为现有技术中的U型管并联式真空管太阳能集热器的结构示意图；
图8为现有技术中的U型管串联式真空管太阳能集热器的结构示意图。
具体实施方式
见图1-6，本实施例的太阳能集热器包括：同体管1、连接在同体管1两端的封盖3和金属软管4，导流管2封口端与同体管1的中腔体1-6连接、导流管2开口端与同心管5连接，同心管5套在真空管6内，金属翅片7紧贴在真空管6内壁上并与同心管5连接；
同体管1包括：管体1-1和管体1-1内的上隔板1-2和下隔板1-3；上隔板1-2和下隔板1-3将管体1-1分成上、中、下三个腔体，管体1-1一端上腔体1-4与中腔体1-6相通，形成出液通道1-7，管体1-1另一端下腔体1-5与中腔体1-6相通，形成进液通道1-8，中腔体1-6一侧设有若干个孔1-9，与导流管2连接；
所述导流管2设有外套管2-1和内套管2-2，顶端设有阻断内外套管通路的盖板2-4，导流管2顶端穿过同体管1的中腔体1-6上的孔1-9，将同体管1中腔体1-6的通路隔断，导流管2上进液口2-5与内套管2-2及同体管1中腔体1-6连通，内套管2-2端部设有承插口，导流管2上出液口2-6与外套管2-1及同体管1中腔体1-6连通，外套管2-1端部设有承插口和螺纹接口2-3。
所述同心管5设有外管5-1和内管5-2，外管5-1底部密封设有封板5-6，内管5-2底部密封连接在封板5-6上，内管5-2底部设有出液口5-3，内管5-2顶部通过承插连接与导流管2的内套管2-2相通，外管5-1与导流管2的外套管2-1相通，外管5-1顶部通过卡套接头5-4、密封圈5-5与导流管2的螺纹接口2-3连接；同心管5套在真空管6内，金属翅片7紧贴在真空管6内壁上并与同心管5连接。
所述封盖3设于同体管1的两端，封盖3的承插口3-1形状与同体管1的端面相对应，封盖3上的进出液口3-4分别与同体管1的上腔体1-4、下腔体1-5相通。封盖3中央的隔板3-2可阻断同体管1中腔体1-6与上腔体1-4或下腔体1-5的通路，封盖3上与进出液口3-4相对应的螺纹接口3-3通过金属软管4与另一组集热器或管道相连。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1、一种太阳能集热器，其特征在于包括：同体管(1)，同体管(1)内包括供液用的下腔体(1-5)、回液用的上腔体(1-4)、以及两端分别与所述上腔体(1-4)和下腔体(1-5)相通的中腔体(1-6)；中腔体(1-6)与多个导流管(2)的一端相连，导流管(2)的另一端连接有同心管(5)，同心管(5)上套有真空管(6)，同心管(5)与真空管(6)之间设有导热用的金属翅片(7)；所述上腔体(1-4)、中腔体(1-6)和下腔体(1-5)按高度由高至低设置。
2、根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于：所述导流管(2)包括外套管(2-1)和套设于外套管(2-1)内的内套管(2-2)，导流管(2)的顶端将所述中腔体(1-6)的通路隔断成供液段和回液段，导流管(2)上与内套管(2-2)连通的进液口(2-5)、与外套管(2-1)连通的出液口(2-6)分别与所述中腔体(1-6)内的供液段和回液段相通。
3、根据权利要求2所述的太阳能集热器，其特征在于：所述同心管(5)包括外管(5-1)和套设于外管(5-1)内的内管(5-2)，外管(5-1)底部密封，内管(5-2)底部设有与外管(5-1)相通的出液口(5-3)，内管(5-2)顶部通过密封承插连接与导流管(2)的内套管(2-2)相通，外管(5-1)与所述外套管(2-1)顶部的螺纹接口(2-3)通过卡套接头(5-4)、密封圈(5-5)相连。
4、根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于：所述封盖(3)设于同体管(1)的两端，封盖(3)的承插口(3-1)形状与同体管(1)的端面相对应，封盖(3)上的进出液口(3-4)分别与同体管(1)的上腔体(1-4)、下腔体(1-5)相通；封盖(3)中央的隔板(3-2)可阻断所述中腔体(1-6)与上腔体(1-4)或下腔体(1-5)的通路，封盖(3)上与进出液口(3-4)相对应的螺纹接口(3-3)通过金属软管(4)与另一组集热器或管道相连。
5、根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于：所述各同心管(5)排列设置于同体管(1)的一侧或两侧。
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