CN1558162A

CN1558162A - 建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块

Info

Publication number: CN1558162A
Application number: CNA2004100159103A
Authority: CN
Inventors: 张雪祥; 马雅各
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2004-12-29

Abstract

一种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块，包括数根玻璃真空集热管(11)、联箱盒(1)、左侧边(3)、右侧边(10)、尾座(7)、底板(6)和玻璃盖板(2)，联箱盒内有一集热液管(13)。玻璃真空集热管的上端插入联箱盒内，与集热液管相联通。它还包括吸热板(4)和保温层(5)，吸热板置于玻璃真空集热管的下面，保温层置于吸热板与底板(6)之间。可将其直接作为建筑物的一部分安装在房顶或墙面上，代替部分房顶或墙面。建筑物的外观不受影响。在对水或热媒加热的同时，可以使空气在玻璃真空集热管外、玻璃盖板和吸热板之间加热，作为室内取暖或其它物件热源。能提高太阳能的利用率。

Description

建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块

技术领域

本发明涉及一种玻璃真空管式太阳能收集装置的结构，一种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块。

背景技术

玻璃真空管式太阳能热水器的基本结构是将多根玻璃真空集热管并排在一起与一个储水箱连通，由于采用了真空绝热技术和选择性吸收表面，有效地降低了热损，明显地提高了集热效率和运用温度，目前已得到了广泛的应用。这类太阳能热水器中的玻璃真空集热管也有采用热管技术的，例如中国专利95216250.4介绍了一种热管式全玻璃真空管太阳能热水器，将热管放置在玻璃真空管内收集太阳能。这类太阳能热水器，由于玻璃真空管有良好的绝热性能，所以，所收集的太阳能只是经辐射透过玻璃进入真空管内的部分，其余的部分能量没有得到充分利用。此外，这类太阳能热水器一般皆设计成一个独立的结构，装设后高耸于房顶之上，影响了房子的整体外型。

发明内容

本发明旨在提出一种能有效提高太阳能单位面积利用率的真空管太阳能集热装置的结构，本发明还旨在提出一种建筑一体化的，不会破坏建筑物整体外观的太阳能收集装置，一种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块。

这种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块包括数根玻璃真空集热管、联箱盒、左侧边、右侧边、尾座、底板和玻璃盖板。联箱盒、左侧边、右侧边和尾座组合成一个方框，联箱盒为方框的上边，尾座为方框的下边。底板固定于方框的底部，玻璃盖板盖在方框上面，组成一个方形的模块盒。联箱盒内有一集热液管，集热液管与联箱盒之间填有保温材料，集热液管的两端分别有一个进液口和一个出液口。玻璃真空集热管的下端固定在尾座上，玻璃真空集热管的上端插入联箱盒内，与集热液管相联通。它还包括吸热板和保温层。吸热板置于玻璃真空集热管的下面，保温层置于吸热板与底板之间。所述的模块盒的边框的下部还有至少一个进气口，边框的上部有至少一个出气口。

这种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块使用时，可将其直接作为建筑物的一部分安装在房顶或墙面上，代替部分房顶或墙面。建筑物的外观不受影响。从进液口送入冷水或热媒，经玻璃真空集热管加热后，从出液口得到已加热的水或热媒，送往储热水箱。另一方面还可从进气口将空气送入模块盒内(玻璃真空集热管外)，加热后的空气从出气口取出，作为室内取暖或其它物件加热、干燥之用。因为玻璃真空集热管本身绝热，它只依靠辐射加热，因而玻璃真空集热管外的热空气被取走不会影响玻璃真空集热管的集热效率。整个建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块的太阳能集热效率就比单功能的太阳能热水装置要高得多，大约能提高30％。

附图说明

附图1为建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块的基本结构图；

附图2为建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块的剖视图；

附图3为集热液管的一种结构图；

附图4为图3中的集热液管的横向剖视图；

附图5为图4的A-A剖视图；

附图6为图3中的集热液管的端部的结构图；

附图7为建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块组合使用的示意图；

附图8为侧边的型材截面图；

附图9为尾座的型材截面图；

附图10为联箱盒的型材截面图；

附图11为密封嵌条的截面图；

附图12为两块建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块侧边之间连接方式的原理图；

附图13为两块建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块前后连接的结构原理图；

附图14为另一种集热液管和玻璃真空集热管的结构原理图；

附图15为建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块的另一种结构图；

附图16为图15中的建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块的U形金属管及金属集流管的结构原理图。

具体实施方式

如图1和图2所示，这种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块包括数根玻璃真空集热管11、联箱盒1、左侧边3、右侧边10、尾座7、底板6和玻璃盖板2。联箱盒、左侧边、右侧边和尾座组合成一个方框，联箱盒为方框的上边，尾座为方框的下边。底板固定于方框的底部，玻璃盖板盖在方框上面，组成一个方形的模块盒。联箱盒内有一集热液管13。集热液管与联箱盒之间填有保温材料12。集热液管的两端分别有一个进液口和一个出液口9。玻璃真空集热管11的下端固定在尾座上，玻璃真空集热管的上端插入联箱盒内，与集热液管相联通。它还包括吸热板4和保温层5。吸热板置于玻璃真空集热管的下面，表面镀有吸热层，保温层5置于吸热板4与底板6之间。所述的模块盒的边框的下部还有至少一个进气口8，边框的上部有至少一个出气口14。图2中进气口8处于尾座上，出气口14处于联箱盒上。进气口和出气口也可以设置在左侧边和右侧边的相对两角上。

这种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块中的玻璃真空集热管11可以采用直插式的玻璃真空集热管，水直接进入玻璃真空集热管内进行加热。也可以采用热管式玻璃真空集热管，此时集热液管13可以采用图3所示的四芯集热液管。如图3、图4、图5和图6所示，这种四芯集热液管包括紧靠在一起的四根中空的金属管子15，每根管子的侧壁上相等间隔分布着一些半圆形的下凹部20，四根管子的各一个下凹部组合成两个同轴的圆孔，圆孔中插入一根指形套管18，指形套管的外壁与四根管子15的下凹部的外壁焊接在一起，四根管子15的两端各焊在一个中空的汇流端16上，并与汇流端相连通。两个汇流端上的引出管17、19即为前述的集热液管的进液口和出液口9。所述的热管式玻璃真空集热管的冷凝端插入上述指形套管18内。这样的结构，可以利用热管的优良传热能力提高太阳能的利用率，而金属管子15的下凹部20与金属管子同为一体，可保证其不会漏水，指形套管18与金属管子15的下凹部为面接触且又焊接在一起，传热性能优良。

如图7所示，这种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块可以多块组合在一起，其进液口、出液口可以串联或并联，进气口和出气口也可以串联或并联。图中为四个建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块21组合起来，进液口和出液口相串联后由进水管24、出水管25与储热水箱相连，进气口和出气口相并联后，再由进气管23和出气管22与暖通设备相连。

侧边、尾座和联箱盒可分别使用图8、图9和图10所示的型材，其连接处可以互相方便地嵌合联接在一起。用其制作成模块盒后，可用图11所示的密封嵌条压入嵌条槽27、29和31中，将玻璃盖板2压紧并密封。

在多块建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块相组合使用时，这种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块的左侧边2和右侧边10的外壁上可以如图8所示各有一条T形槽26。如图12所示，上述T形槽用来插入波纹板32，为下雨时的雨水提供流动的通道，防止雨水下渗。此外，如图10所示，联箱盒1的顶面的外侧可以有一条向内翻转的边30，如图9所示，尾座7的顶部外侧面上有一条水平的槽28，这样，可以如图13所示，用一块连接板33一边插入尾座上的水平槽28内，另一边勾住联箱盒上的翻边30，使上下两个建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块相组合在一起，并为雨水从上方的建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块的上表面流到下方的建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块的上表面上提供条件，防止雨水下渗。

这种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块中的集热液管13也可以如图14所示，为两根平行的金属集流管38，其中一根的一端有进液口39，另一根的一端有出液口40。所述的玻璃真空集热管11则为外套真空玻璃管35(图中虚线所示)的U形金属管37，每根U形金属管的两端分别与两根金属集流管38相连通。

这种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块也可以做成如图15所示的结构，模块盒的框边成横向的“日”字形，其中档34为联箱盒，而上、下边使用图8所示的侧边型材，左、右边使用图9所示的尾座型材。联箱盒里的集热液管的结构如图16所示，为两根平行的金属集流管38，其中一根的一端有进液口39，另一根的一端有出液口40。玻璃真空集热管11也为外套真空玻璃管的U形金属管37。此种结构中玻璃真空集热管有两组，分列于联箱盒的两侧，每根U形金属管的两端分别与两根金属集流管38相连通。这种结构也能方便地多组组合，直接作为建筑物的一部分安装在房顶或墙面上，代替部分房顶或墙面，同时起到提供热水、暖气的功能。

Claims

1、一种建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块，包括数根玻璃真空集热管(11)、联箱盒(1)、左侧边(3)、右侧边(10)、尾座(7)、底板(6)和玻璃盖板(2)，联箱盒、左侧边、右侧边和尾座组合成一个方框，联箱盒为方框的上边，尾座为方框的下边，底板固定于方框的底部，玻璃盖板盖在方框上面，组成一个方形的模块盒，联箱盒内有一集热液管(13)，集热液管与联箱盒之间填有保温材料(12)，集热液管的两端分别有一个进液口和一个出液口(9)，玻璃真空集热管的下端固定在尾座上，玻璃真空集热管的上端插入联箱盒内，与集热液管相联通，其特征是它还包括吸热板(4)和保温层(5)，吸热板置于玻璃真空集热管的下面，保温层置于吸热板与底板(6)之间，所述的模块盒的边框的下部还有至少一个进气口(8)，边框的上部有至少一个出气口(14)。

2、如权利要求1所述的建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块，其特征是所述的玻璃真空集热管(11)为热管式玻璃真空集热管，所述的集热液管(13)为一四芯集热液管，包括紧靠在一起的四根中空的金属管子(15)，每根管子的侧壁上相等间隔分布着一些半圆形的下凹部(20)，四根管子的各一个下凹部组合成两个同轴的圆孔，圆孔中插入一根指形套管(18)，指形套管的外壁与四根管子(15)的下凹部的外壁焊接在一起，四根管子(15)的两端各焊在一个中空的汇流端(16)上，并与汇流端相连通，两个汇流端上的引出管(17)(19)即为所述的进液口和出液口，所述的热管式玻璃真空集热管的冷凝端插入上述指形套管(18)内。

3、如权利要求1或2所述的建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块，其特征是所述的左侧边(2)和右侧边(10)的外壁上各有一条T形槽(26)，所述的联箱盒(1)的顶面的外侧有一条向内翻转的边(30)，所述的尾座(7)的顶部外侧面上有一条水平的槽(23)。

4、如权利要求1所述的建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块，其特征是所述的集热液管(13)为两根平行的金属集流管(38)，其中一根的一端有进液口(39)，另一根的一端有出液口(40)，所述的玻璃真空集热管(11)为外套真空玻璃管(35)的U形金属管(37)，每根U形金属管的两端分别与两根金属集流管(38)相连通。

5、如权利要求1所述的建筑构件式太阳能热水、暖气双功真空管集热模块，其特征是所述的模块盒的框边成横向的“日”字形，其中档(34)为联箱盒，联箱盒里的集热液管为两根平行的金属集流管(38)，其中一根的一端有进液口(39)，另一根的一端有出液口(40)，所述的玻璃真空集热管(11)为外套真空玻璃管的U形金属管(37)，玻璃真空集热管有两组，分列于联箱盒的两侧，每根U形金属管的两端分别与两根金属集流管(38)相连通。