CN1453524A

CN1453524A - 串联式太阳能集热器

Info

Publication number: CN1453524A
Application number: CN02116706A
Authority: CN
Inventors: 罗桂荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-05

Abstract

本发明公开了一种串联式太阳能集热器，适用于组装分体式太阳能热水器、阳台式太阳能热水器、别墅型太阳能热水器、大气强压下或全承压顶水式太阳能热水器，特别是逐根串联快速升温太阳能热水工程系统，为用户提供热水、开水和蒸汽，为锅炉改造、环保节能、工农业用热水、空调、采暖、抽水喷灌、光热发电、海水淡化等领域用作全天候太阳能集热器，它由分类并逐根串联的各种太阳能集热元器件、串联式联集箱、反光板、尾梁和支架组成，升温快、温度高、应用广。

Description

串联式太阳能集热器

本发明涉及一种太阳能集热器，特别是一种串联式太阳能集热器，适用于组装分体式太阳能热水器、阳台式太阳能热水器、别墅型太阳能热水器、太阳能开水器、太阳能蒸饭器和逐根串联快速升温的太阳能热水工程系统，为提供45℃～80℃洗澡和生活洗涤用热水，特别是提供85℃～100℃热水，提供开水和蒸汽，为空调、采暖、光热发电、抽水、喷灌、海水淡化等领域用作全天候太阳能集热器。

现有的太阳能集热器，都是并联式太阳能集热器，市场上出售的平板型太阳能集热器，真空管太阳能集热器和热管真空管太阳能集热器都是并联式太阳能集热器。由于每根太阳能集热元器件并联都是在同一起始温度下集热，集热速度慢，集热时间长，半天到一天才能达到所要求的温度，只能应用于提供洗澡和生活洗涤用热水，其它领域的开发应用受到了一定影响和限止，因温度不太高又时间太长。

本发明是这样实现的：串联式太阳能集热器其是由逐根串联的太阳能集热元器件其一如金属玻璃真空集热管、串联式联集箱、反光板、尾座、尾梁、和支架等零部件和器件组成，而串联式联集箱是由全玻璃真空集热管的口部外壁与连接套管的下孔密封连接，连接套管的左孔与进液长管密封连接，其右孔与出液短管密封连接，连接套管的外壁与串联式联集箱的园孔连接，每相邻的上一根全玻璃真空集热管其出液短管通过导管和连接件与下一根全玻璃真空集热管的进液长管密封串联，第一根全玻璃真空集热管其进液长管通过连接件与串联式太阳能集热器的进液管接头密封连接，第末尾一根全玻璃真空集热管其出液短管通过连接件与串联式太阳能集热器的出液管接头密封连接，在串联式联集管的外壁装有哈伏式保温层和外壳。

本发明的目的是要提供一种由集热元器件逐根串联的串联式太阳能集热器，用来组装分体式太阳能热水器，特别是逐根串联快速升温太阳能热水工程系统，用以提供热水、开水或蒸汽，要求时间短、升温快、温度高，为锅炉改造、工农业用热水和生活用热水，为空调、采暖、光热发电、抽水喷灌、海水淡化等领域用作全天候太阳能集热器。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1是由单口式全玻璃真空集热管、进液长管和出液短管通过连接套管密封连接组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例1结构图。

图2是由单口式全玻璃真空集热管和U形金属管通过连接套管密封连接，管内装有导热用固体粉末组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例2结构图。

图3是由单口式全玻璃真空集热管和U形金属管通过连接套管密封连接，管内走液态传热介质，且连接套管左右焊有补液管接头组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例3结构图。

图4是由单口式双层全玻璃真空明管、外表面涂复有选择性吸收涂层的单口式金属管内衬、进液长管、出液短管、通过连接套管密封连接组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例4结构图。

图5是单口式双层全玻璃真空明管、外表面涂复有选择性吸收涂层的单口式金属管内衬和U形金属管，通过连接套管密封连接，管内装有导热用固体粉末组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例5结构图。

图6是由单口式双层全玻璃真空明管和U形金属管通过连接套管密封连接，管内走液态传热介质，且连接套管左右焊有补液管接头组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例6结构图，图中20C为黑色液态传热介质

图7是由直通式全玻璃真空集热管两端口部通过两只连接套管各与一根直通式金属短管密封连接组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例7结构图。

图8是由直通式全玻璃真空集热管两端口部外壁与直通式金属长管对应部位外壁通过两只连接套管密封连接，管内装有导热用固体粉末组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例8结构图。

图9是由直通式全玻璃真空集热管两端口部和直通式金属长管对应部位外壁通过两只连接套管密封连接，管内注有液态传热介质，且连接套管左右焊有补液管接头组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例9结构图。

图10是由直通式双层全玻璃真空明管、外表面涂复选择性吸收涂层的直通式金属管内衬、其两端口部通过两只连接套管各与一根直通式金属短管密封连接组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例10结构图。

图11是由直通式双层全玻璃真空明管、外表面涂复选择性吸收涂层的直通式金属管内衬、其两端口部与直通式金属长管对应部位外壁通过两只连接套管密封连接，管内走液态传热介质，且连接套管各焊有补液管接头组成的集热元器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例11结构图。

图12是由直通式双层全玻璃真空明管，外表面涂复选择性吸收涂层的直通式金属管内衬，其两端口部与直通式金属长管对应部位外壁通过两只连接套管密封连接，管内装有导热用固体粉末组成的集热器件逐根串联所构成的串联式太阳能集热元器件实施例12结构图。

图13是将平板型并联式太阳能集热器改为平板型串联式太阳能集热器实施例13结构图、图中仅将每相邻的管条通过连接件和弯管逐根串联。

图14是将外表面涂复选择性吸收涂层的带翼片的管芯插入在双层全玻璃真空明管内组成的串联式太阳能集热元器件，逐根串联所构成的串联式太阳能集热器实施例14结构图。

本发明是一种串联式太阳能集热器，它由集热元器件[1]、联集箱[9]、反光板[13]、尾座[15]、尾梁[14]和支架[16]等零部件和器件组成，其联集箱[9]是由外壳[10]、保温层[11]、联集管[8]、进水管接头[12]和出水管接头[5]组成，其结构特征是由集热元器件[1]其一—单口式全玻璃真空集热管[1A]逐根串联，通过连接套管[4]含硅橡胶连接套管[4A]或金属连接套管[4B]其下孔与单口式全玻璃真空集热管[1A]的口部外壁密封连接，连接套管[4]的外壁与串联式联集箱[9]其园孔连接，连接套管[4]其左孔与进液长管[2A]密封连接，其右孔与出液短管[2B]密封连接，进液长管[2A]插入在全玻璃真空集热管[1A]内腔，其下端口部接近全玻璃真空集热管[1A]底部，出液短管[2B]插入在全玻璃真空集热管[1A]的口部，其下端与连接套管[4]其下端面齐平，管内走液态传热介质[20A]，每相邻的上一根全玻璃真空集热管[1A]其出液短管[2B]通过导管[7]和连接件[6]与下一根全玻璃真空集热管[1A]其出液长管[2A]密封串联，第一根全玻璃真空集热管[1A]其进液长管[2A]通过连接件[4]与串联式太阳能集热器[30A]的进液管接头[12]密封连接，第末尾一根全玻璃真空集热管[1A]其出液短管[2B]与串联式太阳能集热器[30A]的出液管接头[5]密封连接，串联式联集管[8]的外壁装有由对称的两个半边的保温层组合成的哈伏式保温层[11]，保温层[11]外壁装有哈伏式外壳[10]。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除采用由单口式全玻璃真空集热管[1A]、进液长管[2A]、出液短管[2B]、连接套管[4]、管内走液态传热介质[20A]结冰地区选用防冻液，不结冰地采用蒸馏水，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30A]外，或采用由单口式全玻璃真空集热管[1A]、U形金属管[2C]、连接套管[4]、并在单口式全玻璃真空集热管[1A]内腔与U形金属管[2C]之间装有导热用固体粉末[20B]含金属粉末，例如铁粉、铝粉或铜粉，或非金属粉末，例如细沙、花岗岩粉末、石墨粉、炭粉等，组成的集热元器件[1B]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30B]。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除在单口式全玻璃真空集热管[1A]内腔与U形管[2C]之间装有固体粉末[20B]外，或在单口式全玻璃真空集热管[1A]内腔与U形金属管[2C]之间走液态传热介质[20A]，并且在连接套管[4]左右焊有补液管接头[19]，各根集热元器件[1]的管接头[19]相互串联，第一根集热元器件[1]的左补液管接头[19A]与串联式太阳能集热器[30C]的进液管接头[12]密封连接，第末尾一根集热元器件[1]的右补液管接头[19B]与串联式太阳能集热器[30C]的出液管接头[5′]密封连接。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除采用单口式全玻璃真空集热管[1A]作为集热元器件[1]外，或采用单口式双层全玻璃真空明管[1′A]内壁镶有外表面涂复有选择性吸收涂层的单口式金属管内衬[18]作为集热元器件[1]。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除采用由单口式全玻璃真空集热管[1A]、进液长管[2A]、出液短管[2B]通过连接套管[4]密封连接，组成集热元器件[1A]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30A]外，或采用由直通式全玻璃真空集热管[1B]两端口部外壁与两只连接套管[4]下孔密封连接，其上孔各与一根直通金属短管[2C]外壁密封连接，且金属短管[2B]下端与连接套管[4]下端面齐平，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30G]。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除采用由直通式全玻璃真空集热管[1B]、两根短金属短管[2B]、通过两只连接套管[4]密封连接，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30G]外，或采用由直通式全玻璃真空集热管[1B]、一根直通式金属长管[2D]通过两只连接套管[4]密封连接，在直通式全玻璃真空集热管[1B]内腔与直通式金属长管[2D]外壁之间装有导热用固体粉末[20B]组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30H]。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除在直通式全玻璃真空集热管[1B]内腔与直通式金属长管[2D]外壁之间装有导热用固体粉末[20B]通过两只连接套管[4]密封连接，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30H]外，或在直通式全玻璃真空集热管[1B]内腔与直通金属长管[2D]外壁之间注有液态传热介质[20A]，通过两只带补液管接头[19]的连接套管[4]密封连接，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30I]，且补液管接头[19]相互串联，第一根集热元器件[1]的左补液管接头[19A]与串联式太阳能集热器[30I]的进液管接头连接[12′]密封连接，其第末尾一根集热元器件[1]的右补液管接头[19B]与串联式太阳能集热器[30I]的出液管接头连接。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除采用直通式全玻璃真空集热管[1B]作为集热元器件[1]外，或采用在直通式双层全玻璃真空明管[1′B]内壁镶有外表面涂复太阳能选择性吸收涂层的直通式金属内衬[18A]作为集热元器件[1]。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除采用真空集热管[1A]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30A]外，或采用带翼管芯[22]含铜铝复合带翼管芯[22A]或全铜带翼管芯[22B]逐根串联组成的平板型串联式太阳能集热器[30J]，将每根带翼管芯[22]通过连接件[6]和导管[7]串联，前后左右和底部有保温层[21]和外壳[23]。

这种串联式太阳能集热器，其结构特征是除由带翼管芯[22]逐根串联所构成平板型串联式太阳能集热器[30J]外或由外表面涂复选择性吸涂层的带翼的管芯[22]含平板形翼片或卷成园筒形翼片插入在双层全玻璃真空明管[1′]内腔逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30K]。

Claims

1.一种太阳能集热器，它由集热元器件[1]、联集箱[9]、反光板[13]、尾座[15]、尾梁[14]和支架[16]等零部件和器件组成，其联集箱[9]是由外壳[10]、保温层[11]、联集管[8]、进水管接头[12]和出水管接头[5]组成，特别是一种由集热元器件[1]逐根串联的太阳能集热器——串联式太阳能集热器[30]，其特征是由集热元器件[1]其一—单口式全玻璃真空集热管[1A]逐根串联，通过连接套管[4]的下孔与单口式全玻璃真空集热管[1A]的口部外壁密封连接，连接套管[4]的外壁与串联式联集箱[9]其园孔连接，连接套管[4]其左孔与进液长管[2A]密封连接，其右孔与出液短管[2B]密封连接，进液长管[2A]插入在全玻璃真空集热管[1A]内腔，其下端口部接近全玻璃真空集热管[1A]底部，出液短管[2B]插入在全玻璃真空集热管[1A]的口部，其下端与连接套管[4]其下端面齐平，管内走液态传热介质[20A]，每相邻的上一根全玻璃真空集热管[1A]其出液短管[2B]通过导管[7]和连接件[6]与下一根全玻璃真空集热管[1A]其出液长管[2A]密封串联，第一根全玻璃真空集热管[1A]其进液长管[2A]通过连接件[6]与串联式太阳能集热器[30A]的进液管接头[12]密封连接，第末尾一根全玻璃真空集热管[1A]其出液短管[2B]与串联式太阳能集热器[30A]的出液管接头[5]密封连接，串联式联集管[8]的外壁装有由对称的两个半边的保温层组合成的哈伏式保温层[11]，保温层[11]外壁装有哈伏式外壳[10]。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征是除采用由单口式全玻璃真空集热管[1A]、进液长管[2A]、出液短管[2B]、连接套管[4]、管内走液态传热介质[20A]组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30A]外，或采用由单口式全玻璃真空集热管[1A]、U形金属管[2C]、连接套管[4]、并在单口式全玻璃真空集热管[1A]内腔与U形金属管[2C]之间装有导热用固体粉末[20B]组成的集热元器件[1B]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30B]。

3.根据权利要求2所述的太阳能集热器，其特征是除在单口式全玻璃真空集热管[1A]内腔与U形管[2C]之间装有固体粉末[20B]外，或在单口式全玻璃真空集热管[1A]内腔与U形金属管[2C]之间走液态传热介质[20A]，并且在连接套管[4]左右焊有补液管接头[19]，各根集热元器件[1]的管接头[19]相互串联，第一根集热元器件[1]的左补液管接头[19A]与串联式太阳能集热器[30C]的进液管接头[12′]密封连接，第末尾一根集热元器件[1]的右补液管接头[19B]与串联式太阳能集热器[30C]的出液管接头[5′]密封连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的太阳能集热器，其特征是除采用单口式全玻璃真空集热管[1A]作为集热元器件[1]外，或采用单口式双层全玻璃真空明管[1′A]内壁镶有外表面涂复有选择性吸收涂层的单口式金属管内衬[18]作为集热元器件[1]。

5.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征是除采用由单口式全玻璃真空集热管[1A]、进液长管[2A]、出液短管[2B]通过连接套管[4]密封连接，组成集热元器件[1A]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30A]外，或采用由直通式全玻璃真空集热管[1B]两端口部外壁与两只连接套管[4]下孔密封连接，其上孔各与一根直通金属短管[2B]外壁密封连接，且金属短管[2B]下端与连接套管[4]下端面齐平，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30G]。

6.根据权利要求5所述的太阳能集热器，其特征是除采用由直通式全玻璃真空集热管[1B]、两根短金属短管[2B]、通过两只连接套管[4]密封连接，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30G]外，或采用由直通式全玻璃真空集热管[1B]、一根直通式金属长管[2D]通过两只连接套管[4]密封连接，在直通式全玻璃真空集热管[1B]内腔与直通式金属长管[2D]外壁之间装有导热用固体粉末[20B]组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30H]。

7.根据权利要求6所述的太阳能集热器，其特征是除在直通式全玻璃真空集热管[1B]内腔与直通式金属长管[2D]外壁之间装有导热用固体粉末[20B]通过两只连接套管[4]密封连接，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30H]外，或在直通式全玻璃真空集热管[1B]内腔与直通金属长管[2D]外壁之间注有液态传热介质[20A]，通过两只带补液管接头[19]的连接套管[4]密封连接，组成的集热元器件[1]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30I]，且补液管接头[19]相互串联，第一根集热元器件[1]的左补液管接头[19A]与串联式太阳能集热器[30I]的进液管接头连接[12′]密封连接，其第末尾一根集热元器件[1]的右补液管接头[19B]与串联式太阳能集热器[30I]的出液管接头连接。

8.根据权利要求5、6、7所述的太阳能集热器，其特征是除采用直通式全玻璃真空集热管[1B]作为集热元器件[1]外，或采用在直通式双层全玻璃真空明管[1′B]内壁镶有外表面涂复太阳能选择性吸收涂层的直通式金属内衬[18A]作为集热元器件[1]。

9.根据权利要求1所述的太阳能集热器，其特征是除采用真空集热管[1A]逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30A]外，或采用带翼管芯[22]逐根串联组成的平板型串联式太阳能集热器[30J]，将每根带翼管芯[22]通过连接件[6]和导管[7]串联，前后左右和底部有保温层[21]和外壳[23]。

10.根据权利要求9所述的太阳能集热器，其特征是除由带翼管芯[22]逐根串联所构成平板型串联式太阳能集热器[30J]或由外表面涂复选择性吸涂层的带翼的管芯[22]插入在双层全玻璃真空明管[1′]内腔逐根串联所构成的串联式太阳能集热器[30K]。