CN201191089Y - 一种新型u形管式太阳能集热器 - Google Patents

一种新型u形管式太阳能集热器 Download PDF

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CN201191089Y CNU2008200827917U CN200820082791U CN201191089Y CN 201191089 Y CN201191089 Y CN 201191089Y CN U2008200827917 U CNU2008200827917 U CN U2008200827917U CN 200820082791 U CN200820082791 U CN 200820082791U CN 201191089 Y CN201191089 Y CN 201191089Y
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Abstract

本实用新型公开了一种新型U形管式太阳能集热器，包括若干根玻璃真空集热管及其支架，每根真空集热管内轴向伸入一根弯折成U形的金属换热管，相邻U形金属换热管通过它们相邻端口的连接实现互通，处于最左边和最右边的U形金属换热管端口分别与水箱相应的管口连接，形成回路，真空集热管上端口设有堵气盖；所述U形金属换热管的外层是铝合金管，内层是耐腐蚀的薄壁金属管，所述外层的铝合金管在真空集热管以内部分径向延伸出若干传热片，所述传热片与真空集热管内壁之间有适当的间隙。本实用新型不仅热传导极快，热水利用率高，且承压、抗腐性能好。

Description

一种新型U形管式太阳能集热器
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能集热器，特别涉及一种新型U形管式太阳能集热器。
背景技术
目前，公知的太阳能集热器有直插式及热管式集热器两种。直插式太阳能集热器虽然成本较低，但不能承压，且易漏水。铜U形管及热管式集热器虽然能承压，但成本较高。现有太阳能集热器均为每一真空玻璃外管内设一根同心的内管，在内管外表面设太阳能吸热膜，在内管内充以传热介质水，由于内管的管径较粗，水量比较多，热传导效率就比较低，且热量在末端输出的温度较低，特别在夜晚，当外界温度低于介质内温度时，就造成了热量的散失，降低了水箱的内的水温，影响了热水的有效使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型U形管式太阳能集热器，不仅热传导极快，热水利用率高，且承压、抗腐性能好。
本实用新型解决问题采用的技术方案是：一种太阳能集热器，包括若干根玻璃真空集热管及其支架，每根真空集热管内轴向伸入一根弯折成U形的金属换热管，相邻U形金属换热管通过它们相邻端口的连接实现互通，处于最左边和最右边的U形金属换热管端口分别与水箱相应的管口连接，形成回路，真空集热管上端口设有堵气盖；所述U形金属换热管的外层是铝合金管，内层是耐腐蚀的薄壁金属管，所述外层的铝合金管在真空集热管以内部分径向延伸出若干传热片，所述传热片与真空集热管内壁之间有适当的间隙。
作为进一步的改进，所述相邻U形金属换热管相邻端口之间通过一个内置密封圈和压环的快速接头连接。
作为进一步的改进，所述U形金属换热管的内层是薄壁不锈钢管。
本实用新型的有益效果是：
1、由于真空集热管内自身不装水，水的热量是通过与水箱环通的金属换热管来传递的，所以真空集热管的安装方式不受限制，可以平放、竖放、倒放，甚至可以与建筑结合做成园弧形集热器，而且即使个别真空集热管破损也不会造成漏水。
2、由于金属换热管的内径较小，且金属换热管的外层是带传热片的铝合金管，加快了热传导，提高了热水的运行效率。
3、金属换热管的内层是耐腐蚀薄壁金属管，如薄壁不锈钢管，则延长了金属换热管的使用寿命，而且薄壁不锈钢管的成本较低。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1中B处的剖视放大图。
图3为图2中的A向剖视放大图。
图4为图2中快速接头1的剖视放大图。
图5为堵气盖11的结构示意图，其中a为仰视图，b为a中C向的剖视图。
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
具体实施方式
如图1所示，一种新型U形管式太阳能集热器，包括20支全玻璃真空集热管相互连通，外设支架、外壳及聚氨酯保温材料。
如图2、图3所示，每支全玻璃真空集热管包括全玻璃外管2、太阳能吸热膜3、全玻璃内管4，并在全玻璃内管4内轴向伸入一根弯折成U形的金属换热管13，相邻U形金属换热管13的相邻端口都通过一个快速接头连接而实现互通，处于最左边和最右边的U形金属换热管13端口分别与水箱相应的管口连接，形成回路。该U形金属换热管13的外层是铝合金管6，内层是薄壁不锈钢管12，外层的铝合金管6在真空集热管以内部分径向延伸出三片翅状传热片5，并与全玻璃内管4之间有适当的间隙，(若间隙太小U形金属换热管13就不宜放置，间隙太大又会影响传热效果)。该三片翅状传热片5与铝合金管6是采用模具化一次成形为一整体的，且其大小可随全玻璃内管4的内径大小改变而改变，铝合金管6与薄壁不锈钢管12之间是采用冷拔加工的方法复合在一起的，且薄壁不锈钢管12在复合时尾部长出铝合金管6五十毫米，再用定制的“U”型弯头焊接而成，在全玻璃内管4中形成U形通道，为了使金属换热管13在全玻璃真空管内不易晃动，金属换热管13的外层在成U形相对处是平面，且紧靠在一起(如图3示)。全玻璃真空集热管上端口设有堵气盖11，防止热气外泄。
如图4所示，是相邻U形金属换热管13相邻端口之间的快速接头1的结构示意图，在外牙铜接头10的两端各内置一个耐高温密封圈9和锥形压环8，且两端各螺纹连接一个内牙螺帽7。将金属换热管13相邻两端分别套入外牙铜接头10的两端内，拧紧两端的内牙螺帽7就实现了相邻U形金属换热管13相邻端口的连接。
如图5所示，图a为堵气盖11仰视图，图b为a中C向的剖视图。
本实用新型为了解决不同材质的热膨胀系数不同而导致伸缩率不同的矛盾，在金属换热管的端部与膨胀合金相连。且本实用新型还为太阳能的应用提供了其它领域的使用空间，如高温加热、制冷、海水淡化、热发电等。
本实用新型中金属换热管内层的耐腐蚀薄壁金属管，不仅仅局限于薄壁不锈钢管。翅状传热片5的片数也不仅仅局限于三片。

Claims (3)

1、一种太阳能集热器，包括若干根玻璃真空集热管及其支架，其特征在于：每根真空集热管内轴向伸入一根弯折成U形的金属换热管(13)，相邻U形金属换热管(13)通过它们相邻端口的连接实现互通，处于最左边和最右边的U形金属换热管(13)端口分别与水箱相应的管口连接，形成回路，真空集热管上端口设有堵气盖(11)；所述U形金属换热管(13)的外层是铝合金管(6)，内层是耐腐蚀的薄壁金属管(12)，所述外层的铝合金管(6)在真空集热管以内部分径向延伸出若干传热片(5)，所述传热片(5)与真空集热管内壁之间有适当的间隙。
2、如权利要求1所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述相邻U形金属换热管相邻端口之间通过一个内置密封圈(9)和压环(8)的快速接头(1)连接。
3、如权利要求1所述的一种太阳能集热器，其特征在于：所述U形金属换热管(13)的内层是薄壁不锈钢管。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101629764B (zh) * 2009-08-10 2010-12-08 蒋立本 U形列管式换热器
CN102353157A (zh) * 2011-08-22 2012-02-15 清华大学 防冻型太阳能集热器

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