CN103954057A - 用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置，每根真空管上套有层叠式遮阳护套，遮阳护套一端固定于防护箱内，另一端与护套端环固定连接，各真空管的护套端环通过水平横杆相互连接，两侧水平横杆与“⊥”型支撑架连接，“⊥”型支撑架与导轨导向连接；防护箱内安装储气罐，导热棒一端伸入集热器联集管内，另一端伸入储气罐内，伸缩管的根部与储气罐固定连接，顶端封闭并与水平横杆固定连接，伸缩管安放在伸缩管导向槽内可自由伸缩。本发明利用遮阳护套防止因真空管暴晒而过热，护套包覆在真空管上，不易被风吹起，且护套间有间隙，大幅减少因风力而造成破坏的可能性；利用气体的热胀冷缩性质，带动护套伸缩，全自动不需要电力，简单可靠。

Description

用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热器，具体涉及一种真空管型太阳能集热器的过热遮阳装置。

背景技术

真空管型太阳能集热器，是我国太阳能利用中应用最广泛、发展最迅速的太阳能产品。

在炎热的夏季，太阳辐射量达到较高值时，如果水箱中的热水不能被及时使用，水箱中的热水将不断被加热，甚至超过100℃，发生汽化现象，对水箱、管道的危害比较大。在实际生活中，随着真空管集热器使用的普及，水箱热水过热问题将更加凸显，如当酒店入住率较低或者家庭用户多日外出不使用集热器时，都会使真空管处于暴晒状态下，损害集热器的使用寿命，给用户生活带来不便，也存在比较大的安全隐患。如果集热器内没有水，则集热器的空气可以达到很高的温度，对真空管的镀膜造成损害，影响集热器的热性能和寿命。目前，解决太阳能热水系统过热的方法一般有设置排热装置、控制保温水箱中的温度、采用遮阳布等措施等。

排热装置是大型太阳能集热系统经常采用的防止过热的一种方法，当热水温度超过一定值时启动排热装置把多余的热量排到大气中。这种方法投资较高，而且要求集热系统必须处于运行状态，需要消耗较多的电能，而且会给周围环境带来热污染。

控制水箱中的水温，主要的方式就是当水温超过一定温度时，根据需要，打开泄水阀排放掉水箱中的一定量的热水，然后再补充冷水，这种方式虽然能起到过热保护的作用，但造成水资源和热能的浪费，因此是不可取的。

采用遮光布对集热器的上表面进行覆盖，是防止过热最为直接和有效的过热保护方式，其缺点采用遮光布后，集热器承受的风荷载大幅增加，大风时遮光布容易被大风撕裂，甚至有可能导致集热器整个被大风刮落，安全隐患很大。

发明内容

本发明是要提供一种用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置，通过利用储气罐内气体吸热膨胀的特点，推动伸缩管伸长，带动遮阳护套展开，可以有效克服现有真空管型太阳能集热器过热保护中采用排热装置消耗电能、释放热水造成水资源浪费、采用遮光布遮蔽导致的安全隐患等弊端。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置，包括防护箱、“⊥”形支撑架、导轨、储气罐、伸缩管导向槽、真空管、水平横杆、层叠式遮阳护套、护套端环、伸缩管、导热棒，其特点是：每根真空管上套有层叠式遮阳护套, 层叠式遮阳护套一端固定于防护箱内，另一端与护套端环固定连接,各真空管的护套端环通过水平横杆相互连接，两侧的水平横杆与“⊥”形支撑架连接，“⊥”形支撑架与安装在太阳能集热器两侧的导轨配合滑动导向连接；位于太阳能集热器上部的防护箱内安装储气罐，导热棒一端伸入集热器联集管内，另一端伸入储气罐内，伸缩管的根部与储气罐固定连接，伸缩管顶端封闭并与水平横杆固定连接，伸缩管安放在伸缩管导向槽内可以自由伸缩。

当太阳能集热器在设定值的温度范围内时，所述伸缩管和遮阳护套均处于收缩状态。当太阳能集热器温度超过设定值时，所述储气罐内的气体膨胀，伸缩管伸长从而带动层叠式遮阳护套展开。太阳能集热器为液体集热器或空气集热器。所指的集热器可以是与储水装置分离的集热器产品，也可以是集热与储水集于一体的太阳能热水器中的集热器。

本发明的工作过程是：

本发明所述的遮阳装置能自动运行。太阳能集热器在正常工作温度范围内时，伸缩管和遮阳护套均处于收缩状态；当太阳能集热器内流体超过设定温度时，储气罐通过导热棒获得热量使罐内气体温度升高，气体体积膨胀，所膨胀的气体将推动伸缩管沿伸缩管导向槽向前伸展，伸缩管的顶端推动水平横杆前进，水平横杆带动遮阳护套展开，起过热遮阳作用；相反地，当集热器内流体温度降低时，储气罐内气体温度也下降，气体体积收缩，在大气压力的作用下，伸缩管回收，进而带动遮阳护套回收。

本发明的具有以下优点和有益效果：

本发明利用遮阳护套防止因真空管暴晒而过热，护套包覆在真空管上，不易被风吹起，且护套间有间隙，大幅减少因风力而造成破坏的可能性；

本发明利用气体的热胀冷缩性质，带动护套的伸缩，过热时自动展开，过热消除后又可以自动折叠，去掉遮阳，而且不需要电力和电机，简单可靠。

本发明所采用的防止过热方式，不消耗常规能源，没有水资源的浪费也没有热污染。

附图说明

图1 是本发明的遮阳护套完全收缩时结构平面示意图；

图2是本发明的遮阳护套完全伸展时结构平面示意图；

图3 是图1中沿A-A的剖视图；

图4 是本发明的导轨剖面图；

图5 是本发明的伸缩管导向槽剖面图；

图6 是本发明的储气罐结构剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。

如图1至图6所示，一种用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置包括防护箱1、“⊥”形支撑架2、导轨3、储气罐4、伸缩管导向槽5、真空管6、水平横杆7、集热器尾架8、层叠式遮阳护套9、护套端环10、伸缩管11、肋片12、导热棒13。

如图1至图4所示，每根真空管6上套有层叠式遮阳护套9, 层叠式遮阳护套9一端固定于防护箱1内，另一端与护套端环10固定连接,各真空管6的护套端环10通过水平横杆7相互连接，两侧的水平横杆7与“⊥”形支撑架2连接，“⊥”形支撑架2与安装在集热器两侧的导轨3配合滑动导向连接。

如图5,6所示，在太阳能真空管集热器上部防护箱1内设有储气罐4，导热棒13一端伸入集热器联集管内，另一端伸入储气罐4内，导热棒13两端都焊有肋片12。储气罐4与伸缩管11的根部固定连接，储气罐4内的气体膨胀后进入伸缩管11内，伸缩管11的顶端与水平横杆7固定连接，伸缩管导向槽5一端固定在防护箱1，另一端固定在集热器尾架8上，伸缩管11安放于伸缩管导向槽5内可以自由伸缩。

本实施例中，太阳能集热器，可以是液体集热器，也可以是空气集热器；层叠式遮阳护套9选用抗老化、阻挡强光和紫外线的材料，可以是涤纶、腈纶、化纤等材料；护套端环10，可采用聚丙烯塑料或者空心不锈钢套环，有较好的耐腐蚀和强度性能；导轨3，具有一定刚度，导轨内光滑，与⊥形支撑架接合后摩擦阻力较小，可以选用不锈钢等金属材料；储气罐4，密封，有一定的承压能力，罐体一般为不锈钢材质，接口处焊接或用橡胶圈密封；伸缩管11，采用薄壁不锈钢层叠式可伸缩管，耐腐蚀、耐高温、耐低温、重量轻；导向槽采用外保温材料包覆。

如图2所示,当集热器内流体温度过高时，储气罐4通过导热棒13获得热量使罐内气体温度升高，体积膨胀，当超过设定温度时，所膨胀的气体将推动伸缩管11沿伸缩管导向槽5向外伸展，伸缩管11推动水平横杆7和护套端环10前移，从而带动遮阳护套9展开，起遮阳作用.

如图1所示,当集热器内流体温度降低时，储气罐4内气体温度下降，气体体积收缩，在大气压力的作用下，伸缩管11沿伸缩管导向槽5开始回收，伸缩管11通过水平横杆7和护套端环10带动遮阳护套9回收，从而取消遮阳。

本发明利用气体的热胀冷缩性质，带动护套的伸缩，过热时自动展开，过热消除后又可以自动折叠，去掉遮阳，而且不需要电力和电机，简单可靠。

Claims (4)

1.一种用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置，包括防护箱(1)、“⊥”形支撑架(2)、导轨(3)、储气罐(4)、伸缩管导向槽(5)、真空管(6)、水平横杆(7)、层叠式遮阳护套(9)、护套端环(10)、伸缩管(11)、导热棒(13)，其特征在于：每根真空管(6)上套有层叠式遮阳护套(9), 层叠式遮阳护套(9)一端固定于防护箱(1)内，另一端与护套端环(10)固定连接,各真空管(6)的护套端环(10)通过水平横杆(7)相互连接，两侧的水平横杆(7)与“⊥”形支撑架(2)连接，“⊥”形支撑架(2)与安装在太阳能集热器两侧的导轨(3)配合滑动导向连接；位于太阳能集热器上部的防护箱(1)内安装储气罐(4)，导热棒(13)一端伸入太阳能集热器联集管内，另一端伸入储气罐(4)内，伸缩管(11)的根部与储气罐(4)固定连接，伸缩管(11)顶端封闭并与水平横杆(7)固定连接，伸缩管(11)安放在伸缩管导向槽(5)内可以自由伸缩。

2.根据权利要求1所述的用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置，其特征在于：当太阳能集热器在设定值的温度范围内时，所述伸缩管(11)和层叠式遮阳护套(9)均处于收缩状态。

3.根据权利要求1所述的用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置，其特征在于：当太阳能集热器温度超过设定值时，所述储气罐(4)内的气体膨胀，伸缩管(11)伸长从而带动层叠式遮阳护套(9)展开。

4.根据权利要求1所述的用于真空管型太阳能集热器的护套式遮阳保护装置，其特征在于：所述太阳能集热器为液体集热器或空气集热器。