CN104165465B - 一种太阳能中温集热器 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能中温集热器，包括内部装水的储能罐和若干个太阳能采集单元，储能罐的底部设有补水集管和输气集管，太阳能采集单元由透明真空管和设置在透明真空管内的双层钢瓶构成，双层钢瓶为内外两层钢瓶结构，在内外两层钢瓶之间具有储水夹层，储水夹层的顶部通过输气管与输气集管的底部连通，底部通过补水管与补水集管连通。本发明通过在双层钢瓶的储水夹层中注水以供其吸收太阳能，增大了接触面积，提高了蒸发效率；同时在外部设置透明真空管层，从而阻挡了已接收太阳能的散失，大幅度提高了太阳能的利用效率；额外增设储能罐，不仅对蒸发水进行随时补充，而且也将吸收的太阳能储存起来，提高了太阳能利用的普遍适用性。

Description

一种太阳能中温集热器
技术领域
本发明涉及到新能源的开发和利用领域，具体的说是一种太阳能中温集热器。
背景技术
太阳能是一种清洁无公害的能源，极具开发潜能，随着太阳能利用的日益普遍，太阳能装置的开发也日益成熟，例如太阳能蒸气发生器，太阳能蒸气发生器是专门用于生产水蒸气的装置，所产生的水蒸气可以进行冬季供暖、蒸煮食物、储存等用，因其使用方便、造价低廉，近年来广受消费者的欢迎，但是现有的太阳能蒸气发生器太过于依赖太阳光，也就是说必须要在天气良好的时候才能使用，而在阴天或晚上则不能使用，而且在阳光充足的时候，由于温度过高，短时间内能够收集到大量的太阳能，这些能量中的大部分得不到利用再次散失到空气中，使得太阳能的利用效率极低。
发明内容
为了解决现有太阳能利用装置存在的利用效率低的问题，本发明提供了一种太阳能中温集热器，能够将太阳能充足时候收集的能量储存起来，并在太阳能不足的时候使用，从而提高了太阳能的利用效率，而且所产生的太阳能蒸气温度高、质量好，能够很好的满足消费者的使用要求。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种太阳能中温集热器，包括内部装水的储能罐和若干个太阳能采集单元，储能罐的底部设有补水集管和输气集管，所述太阳能采集单元由透明真空管和设置在透明真空管内的双层钢瓶构成，其中，双层钢瓶为内外两层钢瓶结构，在内外两层钢瓶之间具有储水夹层，储水夹层的顶部通过输气管与输气集管的底部连通，以将产生的高温水和水蒸气送入储能罐；储水夹层的底部通过补水管与补水集管连通，以使储能罐中的水能进入储水夹层，且补水管由双层钢瓶的上部穿入双层钢瓶的内层钢瓶，并贯通内层钢瓶后与储水夹层的底部连通。
所述太阳能采集单元设置在反射镜面上。
所述储能罐和太阳能采集单元均设置在倾斜的房顶上，且储水夹层与补水管连接的一端的高度高于储水夹层与输气管连接端的高度。
所述双层钢瓶的两端通过托架固定在透明真空管内。
所述透明真空管为两端开口的柱状结构，双层钢瓶的两端由托架支撑使其固定在透明真空管内，透明真空管的两个开口端用保温材料密封，优选的，透明真空管和双层钢瓶之间的空间抽成真空。
所述储能罐的壳体为三层结构，从内到外依次为内层、保温层和外层，且层与层之间也可以设置间隙，这些间隙最好也抽成真空。
白天阳光充足时，双层钢瓶的储水夹层内的水被加热变成高温水和水蒸气后通过输气管和输气集管进入到储能罐的底部，储能罐内装有一半的水，这些高温水和水蒸气将储能罐内的水加热；同时，储能罐内的水通过补水集管和补水管进入到各双层钢瓶的储水夹层中，从而进行循环，直至储能罐中充满高温高压的水和水蒸气，将储能罐中的高温高压水和水蒸气导出即可使用。
本发明中，中温是指产生的水蒸气温度在80-250℃之间。
有益效果：本发明通过在双层钢瓶的储水夹层中注水以供其吸收太阳能，增大了接触面积，提高了蒸发效率；同时在外部设置透明真空管层，从而阻挡了已接收太阳能的散失，大幅度提高了太阳能的利用效率；额外增设储能罐，不仅对蒸发水进行随时补充，而且也将吸收的太阳能储存起来，提高了太阳能利用的普遍适用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图标记：1、储能罐，2、太阳能采集单元，201、透明真空管，202、双层钢瓶，203、储水夹层，204、输气管，205、补水管，3、补水集管，4、输气集管，5、反射镜面。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述：
如图所示，一种太阳能中温集热器，包括内部装水的储能罐1和若干个太阳能采集单元2，储能罐1的底部设有补水集管3和输气集管4，所述太阳能采集单元2由透明真空管201和设置在透明真空管201内的双层钢瓶202构成，其中，双层钢瓶202为内外两层钢瓶结构，在内外两层钢瓶之间具有储水夹层203，储水夹层203的顶部通过输气管204与输气集管4的底部连通，以将产生的高温水和水蒸气送入储能罐1；储水夹层203的底部通过补水管205与补水集管3连通，以使储能罐1中的水能进入储水夹层203，且补水管205由双层钢瓶202的上部穿入双层钢瓶202的内层钢瓶，并贯通内层钢瓶后与储水夹层203的底部连通；
本发明中，储能罐1中预装有一半的水，且可以在储能罐1上加装额外的补水管道。
为了保证太阳光能充分的照射到双层钢瓶202上，将太阳能采集单元2设置在反射镜面5上，这样，反射镜面5反射的光线也可以照射到双层钢瓶202上，从而提升了太阳能的利用效率；
可以将所述储能罐1和太阳能采集单元2均设置在倾斜的房顶上，或者是设置在倾斜的架子上，并且保证储水夹层203与输气管204的连接端处于顶部，而储水夹层203与补水管205的连接端处于底部；
在设置双层钢瓶202时，一般采用托架将其固定在透明真空管201内，这样以防止透明真空管201承重；
为了防止储能罐1中能量的散失，储能罐1的壳体可以做成三层结构，从内到外依次为内层、保温层和外层；
在储能罐1上设置有检测内部温度和压力的传感器，以随时监测这两个设备的内部情况；
本发明中，所述的透明真空管201可以设置成一端或两端开口的柱状结构，双层钢瓶202设置在其内且透明真空管201的开口端用保温材料密封，最好是用抽真空设备将两者的间隙抽成真空，从而进一步的提升太阳能利用效率。

Claims (2)

1.一种太阳能中温集热器，其特征在于：包括内部装水的储能罐（1）和设置在反射镜面（5）上的若干个太阳能采集单元（2），储能罐（1）的底部设有补水集管（3）和输气集管（4），所述太阳能采集单元（2）由透明真空管（201）和通过托架固定在透明真空管（201）内的双层钢瓶（202）构成，其中，双层钢瓶（202）为内外两层钢瓶结构，在内外两层钢瓶之间具有储水夹层（203），储水夹层（203）的顶部通过输气管（204）与输气集管（4）的底部连通，以将产生的高温水和水蒸气送入储能罐（1）；储水夹层（203）的底部通过补水管（205）与补水集管（3）连通，以使储能罐（1）中的水能进入储水夹层（203），且补水管（205）由双层钢瓶（202）的上部穿入双层钢瓶（202）的内层钢瓶，并贯通内层钢瓶后与储水夹层（203）的底部连通。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能中温集热器，其特征在于：所述储能罐（1）和太阳能采集单元（2）均设置在倾斜的坡面上，且保证储水夹层（203）与补水管（205）连接的一端位于底部，储水夹层（203）与输气管（204）连接的一端位于顶部。
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