CN102287932A

CN102287932A - 一种太阳能集热器

Info

Publication number: CN102287932A
Application number: CN2011102070132A
Authority: CN
Inventors: 马志贵; 马烈
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明提出了一种太阳能集热器，该集热器采用直通式集热管作为基本组件，在金属内管与集热器的进出水流通道之间，设置设有轴肩、轴孔的特制接头。该特制接头对于一组或两组以上并列而置的真空集热管，都能分体式地构成集热器的进出水流通道。本发明在承压和高集热效率的基础上，通过特制接头对集热器管道作分体式连接，较好地解决了现有承压式太阳能集热器因温度变化存在的应力变化和轴向变形的问题，并实现了集热器生产、仓储、包装运输、安装、维修、维护的简约化，省工省时，降低了产品成本，延长了集热器的使用寿命；将更有利于承压式太阳能热水器的推广应用。

Description

一种太阳能集热器

技术领域

本发明涉及太阳能热水器技术，特别涉及太阳能热水器的集热器。

背景技术

太阳能热水器，因是取用清洁且不竭的太阳能而获得广泛应用。为了提高太阳能热水器的热效率和适于应用等方面的考虑，人们针对太阳能集热器进行了多种研究。至目前，太阳能集热器按承受压力大小可以归纳为非承压式和承压式两大类。承压式与非承压式不同点在于，后者不必考虑太阳能集热器及水箱安装位置与出水口的落差等问题。由于承压式太阳能热水器为整体闭路自循环系统，出水压力、流量稳定，更适于人们的应用。承压式太阳能热水器的集热器，较具有代表性的为热管集热器和U型管集热器。但是热管集热器的热管吸热端，至少须经二次热交换吸热，热效率远低于国家标准；又热管内不凝性气体的产生，使传热效率呈衰减趋势，必然影响热管寿命；另，热管放热端温度比较高，与水接触的部分易产生水垢，也会较快导致热管失效。而所述U型管集热器，也存在多次转换的热交换，特别是对流换热损失较大，因而热效率难以提高，达不到国家标准规定的要求；同时，由于U型管集热器的U型管与进、出水总管，多以焊接方式联结，因此给生产、包装、运输、安装、维修的各个环节的工作带来诸多不便。可见，虽然热管式集热器和U管集热器重点解决了太阳能热水器系统的承压问题，但是又带来了太阳能集热器热效率低、寿命短、结构复杂、安装维修困难等新矛盾。鉴于上述存在问题，近年来，业内提出了一种直通式集热管，该集热管的外管为玻璃管、内管为贯通式金属管，内管体外壁镀有选择性吸收膜，可吸收太阳能的电磁波，采用该集热管制作成的太阳能集热器，不仅较好的解决了太阳能热水器系统的承压问题，还提高了集热器的热效率。但是由于金属内管和玻璃外管之间的线膨胀系数差别较大，而且金属内管两两相邻管端之间是焊有连接管道的整体连接，因此，现有结构无法消除因温度变化带来的应力变化，无法解决连接管路的轴向变形等技术难题；又因为大多数金属内管外壁上焊接有吸热翅片，而吸热翅片组成的平面在安装时要求与太阳光线相垂直（以正午时为基准），因而对集热管安装的方向性提出要求和限制；同时，由于集热器金属内管的管道连接为整体连接，依然存在仓储、包装、运输、安装、维修的多种不便。综上，现有技术的多种承压式太阳能热水器，由于上述存在问题未能妥善解决，而不利于它的推广应用。至目前，市面上仍然是非承压式太阳能热水器居多；承压式太阳能热水器的商品化程度较低。

发明内容

本发明提出的一种太阳能集热器（以下简称集热器），是综合考虑上述各承压式太阳能集热器的利弊，选择采用直通式集热管作为基本组件，在金属内管与太阳能集热器的进出水流通道之间，设置特种接头构成的集热器，目的在于通过将集热器管道作分体式连接，以降低承压式集热器组件因温度变化带来的应力变化，减小集热器连接管路的轴向变形，并能保证和满足内管带有翅片的集热管对安装提出的要求和限制条件，并实现集热器生产、仓储、包装运输、安装、维修、维护的简约化。

本发明的技术解决方案之一

该技术解决方案的现有技术是，在支架上设有一组并列而置的真空集热管，该真空集热管由贯通的金属内管、玻璃外管及金属内管与玻璃外管之间的密闭端盖构成，其中，所述的金属内管的两两相邻管端之间焊有连接管道，整体构成太阳能集热器的进出水流通道。本发明的技术特征是，所述的金属内管的两两管端之间设置有特制三通接头，该特制三通接头的轴向两端构成直通管道，第三端与直通管道垂直相通，所述特制三通接头的两轴向端的一端设有轴肩，另一端设有轴孔；所述特制三通接头第三端与金属内管端焊接，而两两相接的特制三通接头，轴肩与轴孔接插式连接，连接处辅以密封圈密封，金属内管与串联的特制三通接头的内管道，分体式地构成集热器的进出水流通道。

该方案的进一步技术解决措施

所述每根金属内管与玻璃外管之间的密闭端盖、及出露于密闭端盖外的金属内管、和特制三通接头之外处，设有单体保温外壳，所述单体保温外壳的材质为聚氨酯，或是具有保温性能的材质，单体保温外壳或为整体件、或为分体的组合件。

所述单体保温外壳的两个端面各设有防雨凸台和防雨凹孔，单体保温外壳相连接时，防雨凸台插入防雨凹孔中。

所述单体保温外壳的两个端面还设有防雨棱，单体保温外壳相连接时，或设有防雨卡，卡套住两个相邻位置的防雨棱予以密封，或以防雨胶条相嵌于两个相邻位置的防雨棱之间予以密封。

所述特制三通接头上的轴向直通管道设有连接凸台，连接凸台上设置螺纹盲孔、通过螺栓，紧固连接相邻集热管及紧固连接集热管与支架。

本发明的技术解决方案之二

该技术解决方案的现有技术是，在支架上设有多组并列而置的真空集热管，该真空集热管由贯通的金属内管、玻璃外管及金属内管与玻璃外管之间的密闭端盖构成，其中，所述的多组金属内管的上管端共同焊接有上联管，而其下管端共同焊接有下联管，金属内管与上联管、下联管，整体构成太阳能集热器的进出水流通道。本发明的技术特征是，所述的金属内管的管端与上联管或下联管之间设置有两种特制两通接头，其中，A特制两通接头为直角二通式，B特制两通接头为轴向二通式，所述A特制两通接头的一端与金属内管的管端焊接，另一端设有轴肩或轴孔；所述B特制两通接头的一端与上联管或下联管焊接，另一端设有轴肩或轴孔，金属内管与上联管、下联管连接时，A特制两通接头的轴肩或轴孔与B特制两通接头的轴孔或轴肩作接插式连接，连接处辅以密封圈密封，多组并列而置的金属内管与A、B特制两通接头及上联管、下联管，分体式构成集热器的进出水流通道。

本发明的有益效果

（一）本发明优选了直通式集热管作为本太阳能集热器的基本组件，在承压和集热效率高的基础上，又通过特别设计的三通、两通接头对集热器管道作分体式连接，降低了集热器组件因温度变化带来的应力变化，减小了集热器连接管路的轴向变形，能很方便的保证和限制内管带有翅片集热管安装方向，经试验检测获得了良好效果。

（二）本发明组件特制三通、两通接头，为集热器的生产、仓储、包装运输提供了方便；能保证内管带有翅片集热管的方向定位；为现场安装、维修、维护提高了可操作性；省工省时，相对降低了产品成本；所设计的防雨防冻结构延长了集热器的使用寿命。

（三）本发明较好地解决了现有承压式太阳能集热器的存在问题，有利于承压式太阳能热水器的推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例一设有一组集热管（表示其中两根的集热管）结构示意图；

图2为图1设置有保温外壳的结构示意图；

图3为本发明组件特制三通接头设置有凸台螺纹盲孔的结构示意图；

图4为本发明实施例二设有两组或两组以上集热管的结构示意图；

图5为图4的侧视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，

在支架（该图中未表示）上设有一组并列而置的真空集热管1，该真空集热管由贯通的金属内管11、玻璃外管12及金属内管与玻璃外管之间的密闭端盖13构成。金属内管的两两管端之间设置有特制三通接头2，该特制三通接头的两轴向端的一端设有轴肩21，另一端设有轴孔22；其第三端与金属内管端焊接，两两相接的特制三通接头，轴肩与轴孔接插式连接，连接处辅以密封圈3密封。如此，由一组金属内管与串联的特制三通接头的内管道，分体式地构成集热器的进出水流通道。

如图2所示，

每根金属内管11与玻璃外管12之间的密闭端盖13、及出露于密闭端盖外的金属内管、和特制三通接头2之外处，设有单体保温外壳4。单体保温外壳的两个端面各设有防雨凸台41和防雨凹孔42，单体保温外壳相连接时，防雨凸台插入防雨凹孔中。此外，单体保温外壳的两个端面还设有防雨棱43，单体保温外壳相连接时，设有防雨卡44，卡套住两个相邻位置的防雨棱予以密封，或以防雨胶条（图中未表示）相嵌于两个相邻位置的防雨棱之间予以密封。

如图3所示，

特制三通接头2上的轴向直通管道设有连接凸台23，连接凸台上设置螺纹盲孔24、通过螺栓，紧固连接相邻集热管及紧固连接集热管与支架。

如图4、5所示，

在支架6上设有多组并列而置的真空集热管1，真空集热管由金属内管 11、玻璃外管12及金属内管与玻璃外管之间的密闭端盖13构成，所述的多组金属内管的上管端共同焊接有上联管7，而其下管端共同焊接有下联管8。金属内管的管端与上联管或下联管之间设置有两种特制两通接头，其中，A特制两通接头25为直角二通式，B特制两通接头26为轴向二通式，所述A特制两通接头的一端与金属内管的管端焊接，另一端设有轴肩251或轴孔252；所述B特制两通接头的一端与上联管或下联管焊接，另一端设有轴肩261或轴孔261，金属内管与上联管、下联管连接时，A特制两通接头的轴肩或轴孔与B特制两通接头的轴孔或轴肩作接插式连接，连接处辅以密封圈密封，多组并列而置的金属内管与A、B特制两通接头及上联管、下联管，分体式构成集热器的进出水流通道。

综上，本发明可实现预期的发明目的。

Claims

1.一种太阳能集热器，在支架上设有一组并列而置的真空集热管，该真空集热管由贯通的金属内管、玻璃外管及金属内管与玻璃外管之间的密闭端盖构成，其中，所述的金属内管的两两相邻管端之间焊有连接管道，整体构成太阳能集热器的进出水流通道，其特征在于：所述的金属内管的两两管端之间设置有特制三通接头，该特制三通接头的轴向两端构成直通管道，第三端与直通管道垂直相通，所述特制三通接头的两轴向端的一端设有轴肩，另一端设有轴孔；所述特制三通接头第三端与金属内管端焊接，而两两相接的特制三通接头，轴肩与轴孔接插式连接，连接处辅以密封圈密封，金属内管与串联的特制三通接头的内管道，分体式地构成集热器的进出水流通道。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述每根金属内管与玻璃外管之间的密闭端盖、及出露于密闭端盖外的金属内管、和特制三通接头之外处，设有单体保温外壳，所述单体保温外壳的材质为聚氨酯，或是具有保温性能的材质，单体保温外壳或为整体件、或为分体的组合件。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述单体保温外壳的两个端面各设有防雨凸台和防雨凹孔，单体保温外壳相连接时，防雨凸台插入防雨凹孔中。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述单体保温外壳的两个端面还设有防雨棱，单体保温外壳相连接时，或设有防雨卡，卡套住两个相邻位置的防雨棱予以密封，或以防雨胶条相嵌于两个相邻位置的防雨棱之间予以密封。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述特制三通接头上的轴向直通管道设有连接凸台，连接凸台上设置螺纹盲孔、通过螺栓，紧固连接相邻集热管及紧固连接集热管与支架。

6.一种太阳能集热器，在支架上设有多组并列而置的真空集热管，该真空集热管由贯通的金属内管、玻璃外管及金属内管与玻璃外管之间的密闭端盖构成，其中，所述的多组金属内管的上管端共同焊接有上联管，而其下管端共同焊接有下联管，金属内管与上联管、下联管，整体构成太阳能集热器的进出水流通道，其特征在于：所述的金属内管的管端与上联管或下联管之间设置有两种特制两通接头，其中，A特制两通接头为直角二通式，B特制两通接头为轴向二通式，所述A特制两通接头的一端与金属内管的管端焊接，另一端设有轴肩或轴孔；所述B特制两通接头的一端与上联管或下联管焊接，另一端设有轴肩或轴孔，金属内管与上联管、下联管连接时，A特制两通接头的轴肩或轴孔与B特制两通接头的轴孔或轴肩作接插式连接，连接处辅以密封圈密封，多组并列而置的金属内管与A、B特制两通接头及上联管、下联管，分体式构成集热器的进出水流通道。