CN103322701B - 一种太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能集热器，属于太阳能技术领域。它解决了现有太阳能集热器在任何一根集热管破裂时整个集热器就不能再继续工作的技术问题。本太阳能集热器，包括支架，支架上倾斜固定有安装框，安装框上端固定有联箱，联箱包括外壳体、保温层和内胆，内胆中开设有空腔和若干与空腔相连通的安装孔一和安装孔二，外壳体和保温层上还分别开设有若干与安装孔一相连通的穿设孔一和穿设孔二，每个安装孔一中均设置有热交换套；安装框内还设有若干根集热管，集热管包括内管体和外管体，内管体内设置有超导液，外管体上段分别设置在与其相对应的热交换套内。本发明能够在多根集热管破裂或是失效的情况下仍能够对联箱中的水进行加热。

Description

一种太阳能集热器

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，涉及一种集热器，特别是一种太阳能集热器。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源,不产生任何的环境污染。随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对于太阳能的利用已经被广泛运用在各种太阳能产品中了的。在太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能，已经成为了人类科技发展的重要指标之一。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。由于用途不同，集热器及其匹配的系统类型分为许多种，名称也不同，如用于炊事的太阳灶，用于产生热水的太阳能热水器，用于干燥物品的太阳能干燥器，用于熔炼金属的太阳能熔炉，以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等。

目前，用于产生热水的太阳能热水器在人们的日常生产生活中被人们广泛使用，这种太阳能热水器通常由保温水箱和集热器两大部分组成。但是，在现有的集热器中，大多存在吸热效率不高等不足，为了提高集热器的吸热效率，人们普遍对这种集热器进行改进。经检索，如中国专利文献公开了一种太阳能热水器光线反射集热装置【专利号：ZL 96243395.0；授权公告号：CN2293779】。这种太阳能热水器光线反射集热装置，包括一组集热管、设置在每个集热管下方一组相对应的光线反射装置及安装光线反射装置的支架，光线反射装置采用两平面镜面玻璃，对称倾斜安装在支架上，两平面镜面玻璃之间的夹角为50—120度。该装置反射光线可靠稳定，集热效果好，反射面可长久保持光洁，使用寿命可长达20年以上，不需要维修保养，适用于太阳能热水器。

但是，上述的太阳能热水器光线反射集热装置采用两平面镜面玻璃进行反射，只能对小部分的太阳光进行聚集，聚热效果不高，并且这种平面镜面玻璃还存在安装拆卸不方便，生产成本高等问题。而且，这种集热装置若是在外力或是特殊恶劣环境的作用下，会发生集热管破裂的情况，若是集热装置的其中一根集热管发生破裂，整个集热装置都会发生瘫痪，不能再继续使用。所以，对于本领域内的技术人员，还有待能够对这种集热装置进行改进，以克服上述的不足。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种太阳能集热器，本太阳能集热器具有能够在多根集热管破裂或是失效的情况下仍能够对水进行加热的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种太阳能集热器，包括支架，所述的支架上倾斜固定有安装框，所述的安装框上端固定有联箱，所述的联箱包括外壳体，其特征在于，所述的外壳体内设有内胆，所述的内胆和外壳体之间还设有保温层，所述的内胆中开设有空腔，所述的内胆两端上分别设置有与空腔相连通的进水阀和出水阀，所述内胆的下侧面上开设有若干与空腔相连通的安装孔一，所述内胆的上侧面上开设有若干与安装孔一相对应的安装孔二，所述的每个安装孔一和与其对应的安装孔二中均设置有热交换套，所述热交换套的上端穿出安装孔二，所述热交换套的下端穿出安装孔一，所述热交换套的下端的外侧壁与所述的安装孔一的孔壁固定且保持密封，所述热交换套的上端的外侧壁与所述的安装孔二的孔壁固定且保持密封，所述的外壳体和保温层上还分别开设有与所述的安装孔一相连通的穿设孔一和穿设孔二，所述的保温层上还开设有若干与热交换套相对应的定位槽，所述的热交换套上端设置在相对应的定位槽中，所述的热交换套的下端设置在穿设孔一和穿设孔二中；所述的安装框内还设有若干根数量与所述安装孔数量相同的集热管，所述的集热管包括内管体和外管体，所述的内管体和外管体密封固连成一体，且内管体和外管体之间为真空状态，所述的内管体的上下两端和外管体的上下两端均为密封端，所述内管体内设置有超导液，所述的内管体由内管体上段和内管体下段所组成，所述的外管体由外管体上段和外管体下段所组成，所述内管体下段的外壁上均匀涂有集热镀膜层；所述的每个外管体上段分别设置在与其相对应的热交换套内，且外管体上段的外壁与所述热交换套的内壁相接触，所述每个外管体下段均通过定位结构一定位在所述的安装框下端处。

本太阳能集热器的工作原理是这样子的，将本太阳能集热器放置在阳光充足的太阳底下，太阳光照射在集热管的外管体下段上，在集热镀膜层的作用下，集热管的内管体下段吸收太阳能并将其转化为热能，加热内管体下段中的超导液并使其气化，气化后的超导液就会飘逸到集热管的内管体上段，由于集热管的外管体上段是套设在热交换套内的，且外管体上段是紧贴在热交换套的内壁上的，这就可以使热交换套发热，通过热交换套从而将热量传递给内胆中的水，对水进行加热，由于集热管是通过热交换套与内胆隔开的，每根集热管都是独立工作的，这就可以使在多根集热管破裂或是失效的情况下剩余的集热管仍能够对内胆中的水继续加热。通过在内胆的内壁上开设安装孔一和安装孔二，在外壳体和保温层上分别开设有与安装孔一相连通的穿设孔一和穿设孔二，就可将热交换套同时插入到安装孔一、安装孔二、穿设孔一和穿设孔二中，同时将热交换套上端的外侧壁与热交换套下端的外侧壁分别密封固定在安装孔一和安装孔二中，这就可将集热管的外管体上段顺利的插入到热交换套中了的。在保温层上开设若干与热交换套相对应的定位槽，可以将集热管的头部抵靠在定位槽的底壁上，从而使集热管固定稳定。超导液能够在极度低温的条件下，如-50℃，依旧使集热器正常工作。集热镀膜层可以有效提高集热管吸收太阳光的吸收效率。

在上述的太阳能集热器中，所述的定位结构一包括固定在安装框下端处的定位套和定位帽，所述的定位帽螺纹连接在所述的定位套上，上述的外管体下段穿设在所述的定位套中，且外管体下段抵靠在所述的定位帽上，所述的定位套的中心线与相对应的热交换套的中心线处于同一条直线上。定位套的内壁上开设有内螺纹，定位帽的外壁上固定有外螺纹，且内螺纹与外螺纹相匹配，将定位帽螺纹连接到定位套上，就可将定位帽紧紧的固定在定位套上了的，将集热管的外管体穿设在定位套内并用定位帽顶住，就可将集热管稳定的安装在安装框上了的。

作为另外一种情况，在上述的太阳能集热器中，所述的定位结构一包括弹簧和定位筒，所述的弹簧下端固定在所述的安装框下端处，所述的弹簧上端固定在所述的定位筒上，上述的外管体下段穿设在所述的定位筒内，且外管体下段抵靠在所述定位筒的底板上。将定位筒向下压并使弹簧处于压缩状态，就可将集热管的外管体下段装进定位筒中，由于弹簧的恢复作用，就能将集热管外管体的底端抵靠在定位筒的底板上了的，从而将集热管稳定的安装在安装框上了的。

在上述的太阳能集热器中，所述内管体下段的长度大于所述内管体上段的长度。作为优选，下段的长度与上段的长度比为7:1，以使传热效果好，且热量供应及时。

在上述的太阳能集热器中，所述的热交换套采用铝材料或铜材料制成。采用铝材料或铜材料制成的热交换套具有较好的导热性能。

在上述的太阳能集热器中，所述热交换套的下端的外侧壁通过焊接的方式与所述的安装孔一的孔壁固定且保持密封，所述热交换套的上端的外侧壁通过焊接的方式与所述的安装孔二的孔壁固定且保持密封。采用焊接的方式可以有效保证热交换套的下端与安装孔一的孔壁之间的密封性，以及热交换套的上端与安装孔二的孔壁之间的密封性，以使内胆空腔中的水不会通过安装孔一和安装孔二外渗。

在上述的太阳能集热器中，所述的外壳体的材料为彩钢板，内胆的材料为不锈钢，保温层的材料为聚氨酯发泡。彩钢板不易受到外界各种天气变化以及恶劣环境的影响，不锈钢具有较好的密封性能，聚氨酯发泡具有较好的保温性能。

在上述的太阳能集热器中，所述的安装框内还设有一能将太阳光反射到集热管上的反射片，所述反射片的上下两端均通过定位结构二定位在安装框上，所述的反射片采用铝质材料制成。通过在安装框内设置一铝质材料制成的反射片，就可将这些不直接照射在集热管上的太阳光反射到集热管上，从而提高集热管的集热效率。

在上述的太阳能集热器中，所述的定位结构二包括若干定位件和相对反射片向上凸起的凸起部，所述的定位件包括定位部和卡接部，所述的定位部与卡接部相垂直，所述的定位部固定在安装框上，所述的卡接部上开设有能使上述凸起部卡接住的通槽，所述的凸起部一一对应卡接在所述的通槽中。定位件的定位部与卡接部均呈半圆形，且定位部采用螺钉固定在安装框上，这有利于定位件在节省材料的基础上，还能够固定稳定。将反射片上的凸起部卡接到定位件上的通槽中，由于定位件是固定在安装框上的，同时可将反射片也定位在安装框上。

在上述的太阳能集热器中，所述的两根相邻的集热管之间均固定有传热管，所述传热管两端分别与一根进水管和一根出水管相连通，所述的出水管与一个溢流管相通，所述溢流管联通一个装有冷水的散热水箱，所述溢流管上还设有一个当出水管温度高于80℃时连通所述出水管和散热水箱的温度控制结构；温度控制结构包括一个连接在溢流管上且呈筒状的盒体，所述盒体内固设有一个将盒体内的空腔密封分隔成空腔一和空腔二的挡板，所述的溢流管与空腔一和空腔二均相连通，所述挡板中心位置处设有一通孔，所述的通孔内插设有一个阀门，所述阀门与一个推杆相固连，所述推杆另一端插设在一个套筒内，所述套筒底部和推杆端部之间设有一个压缩弹簧，所述套筒内填充有熔点为80℃的填充层，所述的盒体内固定有支撑座，所述的支撑座处于空腔二内，所述支撑座上开设有过水孔；所述填充层为蒙丹蜡，所述填充层占压缩弹簧处于压紧状态时推杆端部与套筒内壁之间形成的空腔容积的三分之一；所述盒体水平固定在溢流管上；所述阀门与推杆之间设有一密封板，所述的密封板采用橡胶材料制成，所述的密封板固定在推杆上，所述的阀门固定在密封板上，且所述密封板能够抵靠在所述挡板上。将进水管的进水口与一水龙头相连，打开水龙头就可以使冷水流入到传热管中，传热管吸收太阳能并加热传热管内的水，正常情况下水通过进水管、传热管和出水管进行循环，经过传热管长时间吸收太阳能，进水管、传热管和出水管中的水升温，当水的温度高于80℃时，温度控制结构连通出水管和散热水箱，使出水管内的高温水流入到散热水箱内，进水管内压力减小，水龙头自动对进水管进行补水，从而将出水管内的温度降低，不仅对传热管起到保护的作用，而且散热水箱中的水也能够避免水温过高对使用者带来的不便。阀门被压缩弹簧紧紧的压在挡板上并将通孔堵住，在压缩弹簧的恢复力的作用下推杆能够在套筒内滑动，当温度高于80℃时，原本处于固化状态下的填充层释放压缩弹簧，使压缩弹簧能够被水压挤压，从而打开阀门，当阀门被开启后，出水管内的高温水能够通过溢流管、通孔和过水孔进入到散热水箱内，供用户使用。

与现有技术相比，本太阳能集热器具有以下优点：

1、本发明通过集热管吸收太阳能并将其转化为热能，加热内管体下段中的超导液并使其气化，气化后的超导液就会飘逸到集热管的上端，由于集热管的上端是套设在热交换套内的，这就可以使热交换套发热，通过热交换套从而将热量传递给内胆中的水，对水进行加热，由于集热管是通过热交换套与内胆隔开的，每根集热管都是独立工作的，采用这样的设计就能够在多根集热管破裂或是失效的情况下仍能够采用其他集热管继续对内胆中的水进行加热。

2、本发明通过在集热管的下方固定一反射片，并用手将反射片弯曲成波浪形，使集热管处于反射片向下凹的凹槽中，这样就可以将照射在集热管附近的太阳光反射到集热管上进行再吸收，从而提高集热管的吸热效率；并使反射片向上凸起的凸起部卡接在定位件的通槽中，由于定位件是利用螺钉将其固定在安装框上的，这不仅不需要使用紧固件直接作用在反射片上，就可将反射片定位在安装框内，而且还具有拆卸安装反射片非常方便快捷的优点，方便更换；而且反射片的生产成本低。

3、本发明中的热交换套采用铝材料或铜材料制成，具有较好的导热性能。

4、本发明中联箱的外壳体的材料为彩钢板，内胆的材料为不锈钢，保温层的材料为聚氨酯发泡，彩钢板不易受到外界各种天气变化以及恶劣环境的影响，不锈钢具有较好的密封性能，聚氨酯发泡具有较好的保温性能。

5、当出水管内的温度高于80℃时，温度控制结构连通出水管和散热水箱，使出水管内的高温水流入到散热水箱内，进水管内水压减小，水龙头打开，对进水管进行自动补水，就可将出水管内的水的温度降低，对传热管进行保护，也能够避免水温过高对使用者带来的不便。

6、蒙丹蜡是一种含有蜡、树脂和地沥青的矿物蜡，熔点大约为80℃，当出水管内温度低于80℃时，蒙丹蜡将压缩弹簧固化，使压缩弹簧不能恢复，进而不能被水压作用力压缩；当出水管内温度达到80℃时，蒙丹蜡软化并熔化，阀门受水压作用推动推杆开启阀门，使出水管内的高温水能够迅速的进入散热水箱内，对出水管内的水进行降温。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中联箱与集热管的装配剖视图；

图3是本发明中联箱的剖视结构示意图；

图4是本发明中集热管的剖视结构示意图；

图5是图1中A处的放大结构示意图；

图6是本发明中定位件的结构示意图；

图7是本发明中反射片的结构示意图；

图8是本发明的部分结构示意图；

图9是本发明中温度控制结构的整体结构示意图；

图10是图9的半剖视图；

图11是盒体内部各部件的爆炸图。

图中，1、支架；2、安装框；3、联箱；3a、外壳体；3b、内胆；3c、保温层；3d、空腔；3e、定位槽；4、进水阀；5、出水阀；6、热交换套；7、集热管；7a、内管体；71a、内管体上段；72a、内管体下段；7b、外管体；71b、外管体上段；72b、外管体下段；8、集热镀膜层；9、定位套；10、定位帽；11、反射片；11a、凸起部；12、定位件；12a、定位部；12b、卡接部；12c、通槽；12d、螺钉孔；13、螺钉；14、玻璃；15、底板；16、传热管；17、进水管；18、出水管；19、溢流管；20、散热水箱；21、温度控制结构；211、盒体；212、挡板；213、空腔一；214、空腔二；215、通孔；216、阀门；217、推杆；218、套筒；219、压缩弹簧；220、过水孔；221、密封板；222、填充层；223、支撑座。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，一种太阳能集热器，包括支架1，支架1上倾斜固定有安装框2，安装框2上端固定有联箱3，安装框2内设有若干根集热管7。

如图1、2和3所示，联箱3包括外壳体3a，外壳体3a内设有内胆3b，内胆3b和外壳体3a之间还设有保温层3c，内胆3b中开设有空腔3d，内胆3b两端上分别设置有与空腔3d相连通的进水阀4和出水阀5，内胆3b的下侧面上开设有若干与空腔3d相连通的安装孔一，内胆3b的上侧面上开设有若干与安装孔一相对应的安装孔二，且每个安装孔一和与其对应的安装孔二中均设置有热交换套6，热交换套6的上端穿出安装孔二，热交换套6的下端穿出安装孔一，热交换套6的下端的外侧壁与安装孔一的孔壁固定且保持密封，热交换套6的上端的外侧壁与安装孔二的孔壁固定且保持密封，外壳体3a和保温层3c上还分别开设有与安装孔一相连通的穿设孔一和穿设孔二，保温层3c上还开设有若干与热交换套6相对应的定位槽3e，热交换套6上端设置在相对应的定位槽3e中，热交换套6的下端设置在穿设孔一和穿设孔二中。安装孔一和安装孔二的截面均呈圆形，热交换套6的截面呈圆环形，安装孔一的孔径与安装孔二的孔径相同，热交换套6的外径与安装孔一的孔径相同，安装孔一的中心、安装孔二的中心和热交换套6的中心在同一条直线上。通过在内胆3b的内壁上开设安装孔一和安装孔二，在外壳体3a和保温层3c上分别开设有与安装孔一相连通的穿设孔一和穿设孔二，就可将热交换套6同时插入到安装孔一、安装孔二、穿设孔一和穿设孔二中，同时将热交换套6上端的外侧壁与热交换套6下端的外侧壁分别密封固定在安装孔一和安装孔二中，这就可将集热管7的外管体上段71b顺利的插入到热交换套6中了的。在保温层3c上开设若干与热交换套6相对应的定位槽3e，定位槽3e与安装孔二相连通，热交换套6的一端设置在该定位槽3e中，从而能够使内胆更好的定位在保温层上，定位槽3e的底壁能够与集热管7的一端相匹配，这样可将集热管7的头部抵靠在定位槽3e的底壁上，从而使集热管7固定稳定。在本实施例中，外壳体3a的材料为彩钢板，内胆3b的材料为不锈钢，保温层3c的材料为聚氨酯发泡，彩钢板不易受到外界各种天气变化以及恶劣环境的影响，不锈钢具有较好的密封性能，聚氨酯发泡具有较好的保温性能。

如图2所示，热交换套6采用铝材料或铜材料制成，从而使其具有较好的导热性能。热交换套6通过紧配合的方式穿设在安装孔一和安装孔二中，且热交换套6的下端的外侧壁通过焊接的方式与安装孔一的孔壁固定且保持密封，热交换套6的上端的外侧壁通过焊接的方式与安装孔二的孔壁固定且保持密封，采用焊接的方式可以有效保证热交换套6的下端与安装孔一的孔壁之间的密封性，以及热交换套6的上端与安装孔二的孔壁之间的密封性，以使内胆3b空腔3d中的水不会通过安装孔一和安装孔二外渗。

如图4所示，安装框2内设有的集热管7与安装孔的数量相同，集热管7包括内管体7a和外管体7b，内管体7a和外管体7b密封固连成一体，且内管体7a和外管体7b之间为真空状态，内管体7a的上下两端和外管体7b的上下两端均为密封端，内管体7a内设置有超导液；内管体7a由内管体上段71a和内管体下段72a所组成，外管体7b由外管体上段71b和外管体下段72b所组成，内管体下段72a的外壁上均匀涂有集热镀膜层8；每个外管体上段71b分别设置在与其相对应的热交换套6内，且外管体上段71b的外壁与热交换套6的内壁相接触。超导液能够在极度低温的条件下，如-50℃，依旧使集热器正常工作，超导液为现有市场上可以买到的现有产品，例如由北京逸海深蓝科技有限责任公司生产的。在本实施例中，集热镀膜层8为氮化铝层或铝层或不锈钢层，采用这些材料制成的集热镀膜层8均具有导热性好和热膨胀系数小的优点，并且吸收太阳光的效率高。且内管体下段72a的长度大于内管体上段71a的长度，在本实施例中，下段的长度与上段的长度比为7:1，这样就可以使内管体7a的传热效果好，且热量供应及时。

如图1所示，每个外管体下段72b均通过定位结构一定位在安装框2下端处，该定位结构一包括固定在安装框2下端处的定位套9和定位帽10，定位帽10螺纹连接在定位套9上，外管体下段72b穿设在定位套9中，且外管体下段72b抵靠在定位帽10上，定位套9的中心线与相对应的热交换套6的中心线处于同一条直线上。定位套9和定位帽10均采用塑料材料制成，定位套9的内壁上开设有内螺纹，定位帽10的外壁上固定有外螺纹，且内螺纹与外螺纹相匹配，将定位帽10螺纹连接到定位套9上，就可将定位帽10紧紧的固定在定位套9上了的，将集热管7的外管体7b穿设在定位套9内并用定位帽10顶住，就可将集热管7稳定的安装在安装框2上了的。

如图5、6和7所示，安装框2内还设有一能将太阳光反射到集热管7上的反射片11，反射片11的上下两端均通过定位结构二定位在安装框2上，反射片11采用铝质材料制成。通过在安装框2内设置一铝质材料制成的反射片11，就可将这些不直接照射在集热管7上的太阳光反射到集热管7上，从而提高集热管7的集热效率。定位结构二包括若干定位件12和相对反射片11向上凸起的凸起部11a，定位件12包括定位部12a和卡接部12b，定位部12a与卡接部12b相垂直，定位部12a固定在安装框2上，卡接部12b上开设有能使凸起部11a卡接住的通槽12c，且凸起部11a一一对应卡接在通槽12c中。定位件12的定位部12a与卡接部12b均呈半圆形，且定位部12a采用螺钉13固定在安装框2上，这有利于定位件12在节省材料的基础上，还能够固定稳定。将反射片11上的凸起部11a卡接到定位件12上的通槽12c中，由于定位件12是固定在安装框2上的，同时可将反射片11也定位在安装框2上。

如图8所示，相邻两个集热管7之间均设有传热管16，传热管16分别与一个进水管17和一个出水管18相连通，出水管18与一个溢流管19相通，溢流管19联通一个装有冷水的散热水箱20，溢流管19上还设有一个当出水管18温度高于80℃时连通出水管18和散热水箱20的温度控制结构21。如图9、10和11所示，温度控制结构21包括一个连接在溢流管19上且呈筒状的盒体211，盒体211内固设有一个将盒体211内的空腔密封分隔成空腔一213和空腔二214的挡板212，溢流管19与空腔一213和空腔二214均相连通，挡板212中心位置处设有一通孔215，通孔215内插设有一个阀门216，阀门216与一个推杆217相固连，推杆217另一端插设在一个套筒218内，套筒218底部和推杆217端部之间设有一个压缩弹簧219，套筒218内填充有熔点为80℃的填充层222，盒体211内固定有支撑座223，且支撑座223处于空腔二214内，支撑座223上开设有过水孔220。在阀门216与推杆217之间设有一密封板221，密封板221采用橡胶材料制成，密封板221固定在推杆217上，阀门216固定在密封板221上，且密封板221能够抵靠在挡板212上，该密封板221是为了阀门216能够更好的堵住通孔215，提高可靠性。

具体而言，填充层222为蒙丹蜡，填充层222占压缩弹簧219处于压紧状态时推杆217端部与套筒218内壁之间形成的空腔容积的三分之一。蒙丹蜡是一种含有蜡、树脂和地沥青的矿物蜡，熔点大约为80℃，当出水管18内温度低于80℃时，蒙丹蜡将压缩弹簧219固化，使压缩弹簧219不能恢复，进而不能被水压作用力压缩；当出水管18内温度达到蒙丹蜡80℃时，蒙丹蜡软化并熔化，阀门216受水压作用推动推杆217开启阀门216，使出水管18内的高温水能够迅速的进入散热水箱20内，通过水龙头补水对出水管18内的水进行降温。盒体211水平固定在溢流管19上，蒙丹蜡受热后膨胀，所以蒙丹蜡不能填满套筒218内腔，而是通过水平放置盒体211，使蒙丹蜡能够将压缩弹簧219较好的固化，使阀门216不会误开启。阀门216被压缩弹簧219紧紧的压在挡板212上并将通孔215堵住，在压缩弹簧219的恢复力的作用下推杆217能够在套筒218内滑动，当温度高于80℃时，原本处于固化状态下的填充层222释放压缩弹簧219，使压缩弹簧219能够被水压挤压，从而打开阀门216，当阀门216被开启后，出水管18内的高温水能够通过溢流管19、通孔215和过水孔220进入到散热水箱20内，供用户使用。

将进水管17的进水口与一水龙头相连，打开水龙头就可以使冷水流入到传热管16中，传热管16吸收太阳能并加热传热管16内的水，正常情况下水通过进水管17、传热管16和出水管18进行循环，经过传热管16长时间吸收太阳能，进水管17、传热管16和出水管18中的水升温，当水的温度高于80℃时，温度控制结构21连通出水管18和散热水箱20，使出水管18内的高温水流入到散热水箱20内，进水管17内压力减小，水龙头自动对进水管17进行补水，从而将出水管18内的温度降低，不仅对传热管16起到保护的作用，而且散热水箱20中的水也能够避免水温过高对使用者带来的不便。

安装框2呈长方体状，包括能够安装集热管7的空腔3d，安装框2的上部开设有能与空腔3d相连通的开口，安装框2的底部固定有能将空腔3d密封住的底板15。通过安装框2上的开口可将反射片11和集热管7轻易的安装到安装框2的空腔3d中，并将反射片11安装在集热管7与底板15之间，就可以防止反射片11发生移动，影响反射效果。安装框2上固定有能将开口密封住的玻璃14，玻璃14通过玻璃胶固定在安装框2上，该玻璃14可以保护集热管7不会受到杂物的干扰，保持清洁，保证集热管7对太阳光的吸收效率。

支架1包括竖杆一、竖杆二、横杆一、横杆二和连接杆，材料均为热度锌板，竖杆一的一端固定在安装框2的上部，竖杆一的另一端与横杆一的一端固定，且横杆一的另一端固定在安装框2的下部；竖杆二的一端固定在安装框2的上部，竖杆二的另一端与横杆二的一端固定，且横杆二的另一端固定在安装框2的下部；连接杆的一端固定在竖杆一与横杆一的交接处，连接杆的另一端固定在竖杆二与横杆二的交接处。这样子的支架1与安装框2能够形成三角形固定，固定稳定，并且，可以对该安装支架1与各种安装环境进行合理的搭配，以适应各种不同的安装环境，同时可以适应任意组合成各种大小集热面积的集热器阵列。

本太阳能集热器能够将联箱3中的水进行加热，而且产热效率高。在2013年6月1日，经浙江神德新能源有限公司做出实验，对于指定的集热管7规格和数量，测出如下数据，如下表：

本太阳能集热器的工作原理是这样子的，将本太阳能集热器放置在阳光充足的太阳底下，太阳光照射在集热管7的外管体下段72b上，在集热镀膜层8的作用下，集热管7的内管体下段72a吸收太阳能并将其转化为热能，加热内管体下段72a中的超导液并使其气化，气化后的超导液就会飘逸到集热管7的内管体上段71a，由于集热管7的外管体上段71b是套设在热交换套6内的，且外管体上段71b是紧贴在热交换套6的内壁上的，这就可以使热交换套6发热，通过热交换套6从而将热量传递给内胆3b中的水，对水进行加热，由于集热管7是通过热交换套6与内胆3b隔开的，每根集热管7都是独立工作的，这就可以使在多根集热管7破裂或是失效的情况下剩余的集热管7仍能够对内胆3b中的水继续加热。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：在实施例一中，定位结构一包括固定在安装框2下端处的定位套9和定位帽10；而在本实施例二中，定位结构一包括弹簧和定位筒，弹簧下端固定在安装框2下端处，弹簧上端固定在定位筒上，集热管7的外管体下段72b穿设在定位筒内，且外管体下段72b抵靠在定位筒的底板15上。将定位筒向下压并使弹簧处于压缩状态，就可将集热管7的外管体下段72b装进定位筒中，由于弹簧的恢复作用，就能将集热管7外管体7b的底端抵靠在定位筒的底板15上了的，从而将集热管7稳定的安装在安装框2上了的。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、支架；2、安装框；3、联箱；3a、外壳体；3b、内胆；3c、保温层；3d、空腔；3e、定位槽；4、进水阀；5、出水阀；6、热交换套；7、集热管；7a、内管体；71a、内管体上段；72a、内管体下段；7b、外管体；71b、外管体上段；72b、外管体下段；8、集热镀膜层；9、定位套；10、定位帽；11、反射片；11a、凸起部；12、定位件；12a、定位部；12b、卡接部；12c、通槽；12d、螺钉孔；13、螺钉；14、玻璃；15、底板；16、传热管；17、进水管；18、出水管；19、溢流管；20、散热水箱；21、温度控制结构；211、盒体；212、挡板；213、空腔一；214、空腔二；215、通孔；216、阀门；217、推杆；218、套筒；219、压缩弹簧；220、过水孔；221、密封板；222、填充层；223、支撑座等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种太阳能集热器，包括支架(1)，所述的支架(1)上倾斜固定有安装框(2)，所述的安装框(2)上端固定有联箱(3)，所述的联箱(3)包括外壳体(3a)，其特征在于，所述的外壳体(3a)内设有内胆(3b)，所述的内胆(3b)和外壳体(3a)之间还设有保温层(3c)，所述的内胆(3b)中开设有空腔(3d)，所述的内胆(3b)两端上分别设置有与空腔(3d)相连通的进水阀(4)和出水阀(5)，所述内胆(3b)的下侧面上开设有若干与空腔(3d)相连通的安装孔一，所述内胆(3b)的上侧面上开设有若干与安装孔一相对应的安装孔二，每个安装孔一和与其对应的安装孔二中均设置有热交换套(6)，所述热交换套(6)的上端穿出安装孔二，所述热交换套(6)的下端穿出安装孔一，所述热交换套(6)的下端的外侧壁与所述的安装孔一的孔壁固定且保持密封，所述热交换套(6)的上端的外侧壁与所述的安装孔二的孔壁固定且保持密封，所述的外壳体(3a)和保温层(3c)上还分别开设有与所述的安装孔一相连通的穿设孔一和穿设孔二，所述的保温层(3c)上还开设有若干与热交换套(6)相对应的定位槽(3e)，所述的热交换套(6)上端设置在相对应的定位槽(3e)中，所述的热交换套(6)的下端设置在穿设孔一和穿设孔二中；所述的安装框(2)内还设有若干根数量与所述安装孔数量相同的集热管(7)，所述的集热管(7)包括内管体(7a)和外管体(7b)，所述的内管体(7a)和外管体(7b)密封固连成一体，且内管体(7a)和外管体(7b)之间为真空状态，所述的内管体(7a)的上下两端和外管体(7b)的上下两端均为密封端，所述内管体(7a)内设置有超导液，所述的内管体(7a)由内管体上段(71a)和内管体下段(72a)所组成，所述的外管体(7b)由外管体上段(71b)和外管体下段(72b)所组成，所述内管体下段(72a)的外壁上均匀涂有集热镀膜层(8)；所述的每个外管体上段(71b)分别设置在与其相对应的热交换套(6)内，且外管体上段(71b)的外壁与所述热交换套(6)的内壁相接触，所述每个外管体下段(72b)均通过定位结构一定位在所述的安装框(2)下端处；所述的定位结构一包括固定在安装框(2)下端处的定位套(9)和定位帽(10)，所述的定位帽(10)螺纹连接在所述的定位套(9)上，上述的外管体下段(72b)穿设在所述的定位套(9)中，且外管体下段(72b)抵靠在所述的定位帽(10)上，所述的定位套(9)的中心线与相对应的热交换套(6)的中心线处于同一条直线上；两根相邻的集热管(7)之间均固定有传热管(16)，所述传热管(16)两端分别与一根进水管(17)和一根出水管(18)相连通，所述的出水管(18)与一个溢流管(19)相通，所述溢流管(19)联通一个装有冷水的散热水箱(20)，所述溢流管(19)上还设有一个当出水管(18)温度高于80℃时连通所述出水管(18)和散热水箱(20)的温度控制结构(21)；温度控制结构(21)包括一个连接在溢流管(19)上且呈筒状的盒体(211)，所述盒体(211)内固设有一个将盒体(211)内的空腔密封分隔成空腔一(213)和空腔二(214)的挡板(212)，所述的溢流管(19)与空腔一(213)和空腔二(214)均相连通，所述挡板(212)中心位置处设有一通孔(215)，所述的通孔(215)内插设有一个阀门(216)，所述阀门(216)与一个推杆(217)相固连，所述推杆(217)另一端插设在一个套筒(218)内，所述套筒(218)底部和推杆(217)端部之间设有一个压缩弹簧(219)，所述套筒(218)内填充有熔点为80℃的填充层(222)，所述的盒体(211)内固定有支撑座(223)，所述的支撑座(223)处于空腔二(214)内，所述支撑座(223)上开设有过水孔(220)；所述填充层(222)为蒙丹蜡，所述填充层(222)占压缩弹簧(219)处于压紧状态时推杆(217)端部与套筒(218)内壁之间形成的空腔容积的三分之一；所述盒体(211)水平固定在溢流管(19)上；所述阀门(216)与推杆(217)之间设有一密封板(221)，所述的密封板(221)采用橡胶材料制成，所述的密封板(221)固定在推杆(217)上，所述的阀门(216)固定在密封板(221)上，且所述密封板(221)能够抵靠在所述挡板(212)上。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述内管体下段(72a)的长度大于所述内管体上段(71a)的长度。

3.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述热交换套(6)的下端的外侧壁通过焊接的方式与所述的安装孔一的孔壁固定且保持密封，所述热交换套(6)的上端的外侧壁通过焊接的方式与所述的安装孔二的孔壁固定且保持密封。

4.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述的外壳体(3a)的材料为彩钢板，内胆(3b)的材料为不锈钢，保温层(3c)的材料为聚氨酯发泡。

5.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述的安装框(2)内还设有能将太阳光反射到集热管(7)上的反射片(11)，所述反射片(11)的上下两端均通过定位结构二定位在安装框(2)上，所述的反射片(11)采用铝质材料制成。

6.根据权利要求5所述的太阳能集热器，其特征在于，所述的定位结构二包括若干定位件(12)和相对反射片(11)向上凸起的凸起部(11a)，所述的定位件(12)包括定位部(12a)和卡接部(12b)，所述的定位部(12a)与卡接部(12b)相垂直，所述的定位部(12a)固定在安装框(2)上，所述的卡接部(12b)上开设有能使上述凸起部(11a)卡接住的通槽(12c)，所述的凸起部(11a)一一对应卡接在所述的通槽(12c)中。