CN101871696A - 非承压串联式太阳能真空管集热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非承压串联式太阳能真空管集热器，其真空管之间通过上封头、中间封头和下封头串联联接，在真空管两端安装有固定框架；在中间封头的第一封头主体的轴向、且位于其右侧设有与真空管连通的呈90°的第一出水通道，在第一封头主体左侧设有与真空管连通的呈90°的第一进水通道，在第一出水通道出水口处设有第一封头接头，在第一进水通道的进水口处设有第一圆孔，在第一封头主体上部设有第一真空管管接头，第一真空管管接头周壁上开设有第一密封槽。上封头和下封头在中间封头的结构上进行了改动，在出水口以及进水口处增加了金属丝扣，便于和外部的水路系统进行连通。本发明使用时可以有效避免混水、使用寿命长且热效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种分体式太阳能集热器，尤其是一种非承压串联式太阳能真空管集热器，适用于高层住宅分户安装。
背景技术
现有太阳能集热中使用的分体式太阳能热水器的集热器从结构分大平板式和真空管式；从运行模式分承压式和非承压式。中国真空管集热技术在国际上属领先水平，安装模式多样化，且性价比高于大平板，目前国内集热器中真空管占有90％的份额，是目前太阳能集热器中的首选。采用承压式化学介质传导集热时，由于传送管路中能量流失严重的局限性，无法解决远距离传导问题，在同水做热交换时由于介质温度的不可控，交换器表面在很短时间里极易结垢，从而降低转换效率，同时在安装和使用等方面都无法满足人们对热水的即热需求，且制作和后期维护费用高；采用联接箱式非承压集热器，运行时系统为非承压运行，采用介质<水>传导，这种形式的集热器管道中流失的能量过多，且只能每次传导20％左右的能量，需间歇性多次传导，易出现高达60％左右的混水情况(介质为水时)，远距离热交换效果不好、运行复杂，无法满足高层住宅的分户安装需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可有效避免混水、使用寿命长、热效率高、能控制结垢且后期维护方便的非承压串联式太阳能真空管集热器。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种非承压串联式太阳能真空管集热器，其包括固定框架以及真空管，其关键技术在于：所述真空管之间通过上封头、中间封头和下封头串联联接，所述固定框架为镶嵌式铝型框架，在所述真空管两端安装有固定框架；
所述中间封头包括第一封头主体，所述第一封头主体下部为长方体型，上部为第一平板，在所述第一封头主体的轴向、且位于第一封头主体右侧设有与真空管连通的呈90°的第一出水通道，在所述第一封头主体的轴向、且位于第一封头主体的左侧设有与真空管连通的呈90°的第一进水通道，在所述第一出水通道出水口处设有第一封头接头，在所述第一进水通道的进水口处设有与第一封头接头直径相适配的第一圆孔，在第一封头主体上部设有用于连接太阳能真空管的第一真空管管接头，第一真空管管接头周壁上开设有第一密封槽；
所述上封头包括第二封头主体头主体的轴向、且位于第二封头主体的左侧设有与真空管连通的呈90°的第二进水通道，在第二进水通道的进水口处设有第二圆孔，在第二封头主体右侧设有第二出水通道，在第二出水通道的出水口处设有出水金属丝扣；在所述第二封头主体上部设有用于连接真空管的第二真空管管接头，第二真空管管接头周壁上开设有第二有密封槽；
所述下封头包括第三封头主体，所述第三封头主体下部为长方体型，上部为第三平板，在所述第三封头主体的轴向、且位于第三封头主体的右侧设有与真空管连通的呈90°的第三出水通道，在所述第三出水通道的出水口处设有第二封头接头，在第三封头主体左侧设有第三进水通道，在第三进水通道下部设有进水金属丝扣；在所述第三封头主体上部设有用于连接太阳能真空管的第三真空管管接头，第三真空管管接头周壁上开设有第三密封槽。
进一步的改进，在上述上封头、中间封头以及下封头的进水通道处安装有插管，所述插管为高硼硅玻璃管。
优选的，上述上封头、中间封头以及下封头的材质为尼龙66。
优选的，上述上封头、中间封头和下封头之间通过顶丝紧固。
进一步的改进，在上述中间封头的右侧设有定位突起，在中间封头的左侧设有与定位突起直径相适配的定位圆孔。
进一步的改进，在上述真空管内设置有温度探头，该温度探头设置于集热器最上部真空管内，位于出水口位置处。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、采用上封头、中间封头和下封头来实现系统中各真空管的串联联接，热效率高，可有效解决原联接箱式非承压集热器中的管道流失能量过多问题，且能改变原联接箱式中的介质多次反复加热问题；
2、通过在真空管内安装温度探头，实现传导温度可控，使用寿命长，能有效控制结垢以及后期除垢问题，因为系统的水可以及时的进行很好的流通；
3、系统为非承压运行，各组件之间可分离检修，降低了后期维护成本；
4、制作以及安装成本低，其镶嵌式铝型框架可根据用户需要调换方案，美观大方。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是图1中中间封头的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是中间封头的示意；
图5也是中间封头的示意图；
图6是图1中上封头的主视图；
图7是图6中上封头的示意图；
图8是图1中下封头的主视图；
图9是图8中下封头的示意图；
其中，1、固定框架；2、真空管；3、插管；4、顶丝；5、上封头；6、出水管；7、中间封头；8、下封头；9、进水管；10、第一密封槽；11、第一真空管管接头；12、第一平板；13、第一封头主体；14、第一封头接头；15、定位突起；16、定位圆孔；17、第一圆孔；18、第一出水通道；19、第一进水通道；20、密封道；21、第二密封槽；22、第二真空管管接头；23、出水金属丝扣；24、第二出水通道；25、第二封头主体；26、第二进水通道；27、第二圆孔；28、第二平板；29、第三密封槽；30、第三真空管管接头；31、第二封头接头；32、第三出水通道；33、第三进水通道；34、进水金属丝扣；35、第三封头主体；36、第三平板；37、温度探头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见附图1，本发明采用上封头5、中间封头7和下封头8将各真空管联接，使各真空管之间的水路系统形成串联联接，极大的改善了真空管集热器能量的有效传导，适用于分体式太阳能热水器。中部的真空管之间通过中间封头7联接，该联接为字母扣联接，通过设于中间封头7上的第一封头接头14和第一圆孔17之间的配合，形成水流通道，并且通过设置的定位突起15与定位圆孔16进行定位联接。
参见附图2、附图3、附图4和附图5，本发明中对于中间封头7各结构位置关系的描述以主视图(图2)为准，在第一封头主体13的右侧设有第一封头接头14和定位突起15，定位突起15位于第一封头接头14的上方。在第一封头主体13的左侧设有90°的第一进水通道19，在第一封头主体13的右侧设有90°的第一出水通道18，其中第一进水通道19和第一出水通道18的一个水口均位于第一真空管管接头11的底部上。在第一进水通道19处设有第一封头接头14，用于和其他的封头联接，形成水流通道，在第一出水通道18的出水口处设有第一圆孔17，第一圆孔17的直径与第一封头接头14相适配。在第一封头主体13的右侧设有定位突起15，相应的在第一封头主体13的左侧设有与定位突起15直径相适配的定位圆孔16，这样可以增加各封头之间联接的准确度。在第一真空管管接头11的周壁上设有两道第一密封槽10，使用时在第一密封槽10上安装O型密封圈。在第一平板12上部设有圆形的密封道20，用于与太阳能真空管联接时用硅胶进行外部密封。
参见附图6和附图7，上封头5在上述中间封头7的结构基础上进行局部改进。结构中去掉了第一封头接头14，而相应的将出水通道形状由原来的直角型改为直通型的，在第二出水通道24的出水口部位安装了出水金属丝扣23，用于方便的和外部的水路系统相连通。
参见附图8和附图9，下封头8在上述中间封头7的结构基础上进行了改动。在结构中去掉了第一圆孔17，并且将其90°的直角型进水通道改为直通型的第三进水通道33，在第三进水通道33的进水口处增设了进水金属丝扣34，用于和外部的水路系统连通。
使用时，在上封头5、下封头8以及每个中间封头7的进水通道处安装有插管3，用其作为水的循环通道，此通道可使能量有效传导达到95％以上，该插管3为高硼硅玻璃管，其长度一般比真空管长度短15％左右。
本发明中固定真空管的固定框架1采用镶嵌式铝型框架，其上面镶嵌有各种装饰图案，美观大方。
对所公开的实施方式的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对此实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施方式，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种非承压串联式太阳能真空管集热器，其包括固定框架(1)以及真空管(2)，其特征在于：所述真空管(2)之间通过上封头(5)、中间封头(7)和下封头(8)串联联接，所述固定框架(1)为镶嵌式铝型框架，在所述真空管(2)两端安装有固定框架(1)；
所述中间封头(7)包括第一封头主体(13)，所述第一封头主体(13)下部为长方体型，上部为第一平板(12)，在所述第一封头主体(13)的轴向、且位于第一封头主体(13)右侧设有与真空管连通的呈90°的第一出水通道(18)，在所述第一封头主体(13)的轴向、且位于第一封头主体(13)的左侧设有与真空管连通的呈90°的第一进水通道(19)，在所述第一出水通道(18)出水口处设有第一封头接头(14)，在所述第一进水通道(19)的进水口处设有与第一封头接头(14)直径相适配的第一圆孔(17)，在第一封头主体(13)上部设有用于连接太阳能真空管的第一真空管管接头(11)，第一真空管管接头(11)周壁上开设有第一密封槽(10)；
所述上封头(5)包括第二封头主体(25)，所述第二封头主体(25)下部为长方体型，上部为第二平板(28)，在第二封头主体(25)的轴向、且位于第二封头主体(25)的左侧设有与真空管连通的呈90°的第二进水通道(26)，在第二进水通道(26)的进水口处设有第二圆孔(27)，在第二封头主体(25)右侧设有第二出水通道(24)，在第二出水通道(24)的出水口处设有出水金属丝扣(23)；在所述第二封头主体(25)上部设有用于连接真空管的第二真空管管接头(22)，第二真空管管接头(22)周壁上开设有第二有密封槽(21)；
所述下封头(8)包括第三封头主体(35)，所述第三封头主体(35)下部为长方体型，上部为第三平板(36)，在所述第三封头主体(35)的轴向、且位于第三封头主体(35)的右侧设有与真空管连通的呈90°的第三出水通道(32)，在所述第三出水通道(32)的出水口处设有第二封头接头(31)，在第三封头主体(35)左侧设有第三进水通道(33)，在第三进水通道(33)下部设有进水金属丝扣(34)；在所述第三封头主体(35)上部设有用于连接真空管的第三真空管管接头(30)，在第三真空管管接头(30)周壁上开设有第三密封槽(29)。
2.根据权利要求1所述的非承压串联式太阳能真空管集热器，其特征在于：在所述上封头(5)、中间封头(7)以及下封头(8)的进水通道处安装有插管(3)，所述插管(3)为高硼硅玻璃管。
3.根据权利要求1或2所述的非承压串联式太阳能真空管集热器，其特征在于：所述上封头(5)、中间封头(7)以及下封头(8)的材质为尼龙66。
4.根据权利要求3所述的非承压串联式太阳能真空管集热器，其特征在于：所述上封头(5)、中间封头(7)和下封头(8)之间通过顶丝(4)紧固。
5.根据权利要求1所述的非承压串联式太阳能真空管集热器，其特征在于：在所述中间封头(7)的右侧设有定位突起(15)，在中间封头(7)的左侧设有与定位突起(15)直径相适配的定位圆孔(16)。
6.根据权利要求1所述的非承压串联式太阳能真空管集热器，其特征在于：在所述真空管(2)内设置有温度探头(37)。
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