CN102052778A - 可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置 - Google Patents

可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置 Download PDF

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施国梁
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Abstract

可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置，由若干个真空循环集热元件和负载容器及安装机架组成，真空集热元件含有一个由上行管、下行管及放热端构成的自然循环流道，上行管与置于真空隔热层内的吸收体低热阻连接或一体制作。其特征在于自然循环流道的放热端与罩玻璃管之间含有一个可伐密封连接件。本发明的有益效果包括：对于可倾斜或垂直安置的场合，循环传热无需动力、启动快、抗冻、不炸管、单管损坏仍然能集热、可制造水质符合卫生标准、得热多、保温性能优异的集热装置；换热界面设计自由、对真空度不敏感、可半永久性稳定工作在20～500℃范围、可用低碳钢和铝代替铜、过热保护的集热元件能防止空晒事故。结合附图给出两个实施例。

Description

可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置
技术领域
本发明涉及可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置。
背景技术
真空插管太阳热水器可在冬季提供生活热水，但集热管内存水热沉大、得热少、抗冻性差、会炸管、单管破损会跑水、水质劣化细菌超标。采用热管集热元件可以制造管内无水的热水器，但铜——水热管造价高、容易冻坏、有的还存在明显的性能衰退现象。
发明内容
本发明的目的是要提供可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案：用若干个可伐封接的真空循环集热元件和负载容器及安装机架组成一台可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置。负载容器包括贮水式热水箱和集热元件联集盒。与负载容器配合连接的真空集热元件含有一个由上行管、下行管及放热端构成的自然循环流道，自然循环流道内部灌装但不充满液态热媒，自然循环流道的上行管与置于真空隔热层内的吸收体低热阻连接或者与吸收体一体制作。自然循环流道的放热端与罩玻璃管之间采用一个可伐密封连接件连接。
本发明的有益效果包括：对于可倾斜或垂直安置的场合，循环传热无需配备动力、启动快、抗冻、不炸管、单管损坏仍然能集热、可制造水质符合卫生标准、得热多、保温性能优异的太阳集热装置；换热界面设计自由、对真空度不敏感、可半永久性稳定工作在20～500℃范围、可用低碳钢和铝代替铜、过热保护的集热元件能防止空晒事故。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是一个可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置结构示图。
图2是一个过热保护可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置结构示图。
图中1.集热元件；2.负载容器；3.上行管；4.下行管；5.放热端；6.真空隔热层；7.吸收体；8.可伐密封连接件；9.罩玻璃管；10.自由端爪；11.热力元件。
具体实施方式
图1中，可伐封接的真空循环集热元件1插入带绝热层的负载容器2，组成一台可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置。与负载容器配合连接的集热元件1含有一个由上行管3、下行管4及管状放热端5构成一个自然循环流道，自然循环流道的上行管3与置于真空隔热层6内的吸收体7一体制作，采用一个可伐密封连接件8将自然循环流道的管状放热端5与罩玻璃管9密封连接。可伐材料既能够与金属焊接，又能够与玻璃热压封连接。
图1中，采用上行管3伸入管状放热端5内部的设计，有助于提高集热效率。
图1实施例的上行管3和下行管4之间真空隔热，对循环集热十分有利。
图1实施例可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置在阳光下作放热端5高置的倾斜安装，使斜虚线所示的热媒液面呈水平状态。阳光透过罩玻璃管9在吸收体7上转换为热能，热能经吸收体7传给上行管3内的热媒并使热媒受热膨胀通过上行管3上浮，在自然循环流道的管状放热端5处，热媒放出热能温度降低下沉进入下行管4，下沉到底后再次进入上行管3被加热并上浮。如此沿带箭头曲线所示途径周而复始循环集热。与此同时，负载容器2内的水或者热媒被不断加热。
图1实施例的放热端5是管状向外伸出的。真空循环集热元件1还可采用内凹的放热界面。
在罩玻璃管非受光区域内表面涂制红外反射材料譬如铝膜，可有效减少集热元件的辐射热损。
图2中，用自动过热保护可伐封接的真空循环集热元件1插入带绝热层的负载容器2，组成一台自动过热保护可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置。真空循环集热元件1含有一个由上行管3、下行管4和管状放热端5构成的自然循环流道；上行管3与置于真空隔热层6内的吸收体7一体制作；在真空隔热层6内设置与下行管4低热阻连接、带有自由端爪10的双金属片热力元件11；采用一个可伐密封连接件8将自然循环流道的管状放热端5与罩玻璃管9密封连接。
正常工作温度下，通过管状放热端3放热。双金属片热力元件11的多个自由端爪10不与罩玻璃管9接触。
当集热元件空晒内部温度过高时，双金属片热力元件11的多个自由端爪10受热外翻至虚线所示位置与罩玻璃管9接触，部分热能通过这些自由端爪10和罩玻璃管9散发到环境，使集热元件1的温度降低实现过热保护。过热保护以后能自动解除。
热力元件11也可与吸收体7低热阻连接；还可采用记忆合金制造热力元件。

Claims (5)

1.可伐封接真空循环集热元件太阳集热装置，由若干个可伐封接的真空循环集热元件和负载容器及安装机架组成，真空循环集热元件含有一个由上行管、下行管及放热端构成的自然循环流道，自然循环流道内部灌装但不充满液态热媒，其特征在于自然循环流道的上行管与置于真空隔热层内的吸收体低热阻连接或者与吸收体一体制作，自然循环流道的放热端与罩玻璃管之间含有一个可伐密封连接件。
2.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于集热元件真空隔热层内含有与吸收体或者下行管低热阻连接、带有自由端爪的双金属片热力元件。
3.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于集热元件自然循环流道的上行管伸入管状放热端内部。
4.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于罩玻璃管非受光区域内表面涂制有红外反射材料。
5.根据权利要求1所述的集热装置，其特征在于负载容器含有与集热元件内凹的放热端配合传热连接的塞状换热界面。
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