CN201463323U - V形管太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种V形管太阳能集热器，包括集热器联箱、真空管、位于真空管内的与集热器联箱相连的V形导热管，真空管内设置有支撑导热管的导热翅片，导热翅片上开有放置导热管的槽，导热管的端部设置有卡头并通过硅胶圈固定在集热器联箱的侧面，真空管通过端盖与导热管固定，真空管与保护层之间采用防尘圈夹紧。本结构在利用太阳能加热过程中可使V形管内的传热介质形成自然向上的循环；在无阳光或酷寒时，或者当系统发生过热或停电时，可以将导热管内的传热介质回排到保温回排箱内，而导热管和集热器联箱内不再存有残余传热介质，不会使金属管冻裂，减少蒸发损失，避免系统损坏。本实用新型安装方便牢固，循环效果好，大大提高了集热效应。

Description

V形管太阳能集热器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能集热器，特别是一种抗冻、防过热型金属-玻璃结构真空管太阳能集热器。

背景技术

利用太阳能加热是近年来广泛采用的一项环保型先进技术，在热水器领域中更是得到了广泛应用。真空管太阳能集热器将收集到的太阳能转变成热能，再传输给水或者其它传热介质。真空管由内外玻璃盲管构成，两玻璃管的开口端密封连接成一体，两管之间抽成真空，在内管的外壁上涂有吸热材料。内管中充满水或者其它传热介质，依靠吸收太阳能将水加热。各真空管可以直接与集热水箱相连，也可以通过集热器联箱与集热水箱相连或者进行热交换。这种集热器的真空管的内部由于存有大量的水或者传热介质，热交换不能顺畅进行，从而使输出的水温较低。在使用过程中，真空管内始终存有水，因此容易结垢，使吸热效率降低，到冬季还容易结冰，经常将真空管冻裂、炸漏。因此经过实践人们在真空管内放置了一种U型的金属管，将水或者传热介质放在金属管内，这样玻璃的真空管内不在直接存水，可以防止真空管冻裂、炸漏。但是在冬季的夜晚，金属管内仍然会结冰，影响太阳能热水器的使用，在非常严寒的天气里，金属管也会被冻裂。另外当发生过热或停电时，循环系统中的介质会发生蒸发损失，并造成系统损坏。

中国专利02118948.x中公开了一种抗冻型真空管太阳能集热器，能够在酷寒期防止因为水结冰而导致集热管内的金属管冻裂。该集热器是在真空管内放入U形管，U形管的上部是金属管，下部是硅橡胶管，U形管内通入水，U形管的两端插入集热器联箱中，真空管内放入传热金属片。U形管内的水在太阳能的作用下形成自然循环，将集热器联箱内的水加热。当玻璃管内的温度降至零度以下时，U形管内的水结冰而体积增大时，硅胶皮管会膨胀，防止金属管冻坏。但是此种结构的集热器，仍然存在着很多缺点，首先硅橡胶管的导热效率差，不能充分利用太阳能；其次，其U型管内一直存有水，没有阳光的天气下，或者温度极低时，U形管内的水会散热变凉结冰，仍不能保证金属管不被冻裂；再次，解决不了系统过热造成的问题；且玻璃真空管与U形管之间固定不可靠，金属管易碰碎玻璃真空管；再有其保温质量无可靠保证，存在热量损失大等缺点。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种V形管太阳能集热器，在夜晚或无光照时，可以保证集热器内的传热介质完全回流到集热器联箱，即使在酷寒时也不会使金属管冻裂，另外当系统发生过热或停电时，保证介质自流回排，减少损失。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种V形管太阳能集热器，包括集热器联箱、与集热器联箱连接的真空管、位于真空管内的与集热器联箱连通的导热管，真空管的内壁上涂有吸热涂层，导热管为V形，V形导热管的两端一上一下连接在集热器联箱上.由于V形导热管有坡度，能够起到导流的作用，根据热流体向上升冷流体下降的原理，被加热的介质会自下而上流动；放空时，导热管内介质会自上而下流出，导热管内不存水或导热介质.

本实用新型的进一步改进在于：真空管内设置有支撑导热管的导热翅片，导热翅片间隔密集排列，导热翅片上开有放置导热管的槽。

本实用新型的进一步改进在于：真空管开口的端部和导热管之间设置有端盖，端盖上设置有与导热管对应的孔以及排气孔。端盖将真空管与V形导热管定位后，通过氩弧焊或者耐高温金属胶固定。端盖的中心开有排气孔，保证真空管内的气压平衡。

本实用新型的进一步改进在于：导热管通过硅胶圈插接在集热器联箱的侧面。

本实用新型的进一步改进在于：导热管的端部设置有卡头，卡头通过硅胶圈插入集热器联箱，使V形导热管固定在集热器联箱壁上，可以达到中低压承压运行。

本实用新型的进一步改进在于：内置导热管的真空管与集热器联箱的保护层之间设置有防尘圈。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于：

本实用新型由于非水平安装的V形导热管所形成的循环坡度起到的导流作用，使得经过集热管加热后的传热介质沿坡度自下而上流动，加快了导热速度；在无光照、严寒而可能使系统结冰时或阳光过强、停电而使系统发生过热时，都需要放掉集热器内的水或者传热介质，本实用新型的结构可以使V形导热管内的传热介质自上而下全部回流到集热器联箱的保温回排箱内，使V形导热管内不存有残余传热介质，从而避免了V形导热管的冻裂，或因过热造成传热介质损失及系统损坏，有效地保护了集热器。保温回排箱对传热介质起有保温作用，达到热能的充分利用，且减少了循环泵的频繁启动，降低了故障率，延长了使用寿命。

本实用新型的翅片不仅起到对导热管的支撑作用，还可以作为吸热装置吸收热量并传递给导热管，进而将传热介质加热；而导热翅片上的槽用来稳定导热管，并增加接触和导热面积，从而提高集热效率。V形导热管与集热器联箱采用的分体式结构中，卡头通过硅胶圈伸入集热器联箱，硅胶圈起到固定导热管，密封导热管与集热器联箱中传热介质的作用，突出的卡头可以有效地防止导热管脱落，避免损坏；端盖不仅起到支撑导热管的作用，还可以保护真空管，防止在放置或安装时挤碎真空管；真空管和集热器联箱的保护层之间设置的防尘圈，可以夹紧真空管，安装更加方便、牢固可靠。

附图说明

图1是本实用新型的V形管太阳能集热器局部结构的示意图；

图2是V形管太阳能真空管的头部的结构示意图；

其中：1.真空管，2.导热管，3.集热器联箱，4.端盖，5.翅片，6.防尘圈，7.硅胶圈，11，传热介质，12.保护层，21.卡头，41.排气孔。

图中，逆时针的实心箭头是加热时的传热介质的流动方向，顺时针的虚线箭头是排空时传热介质的流动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

本实用新型的V形管太阳能集热器由真空管1、V形导热管2和集热器联箱3构成。真空管1由内外两层玻璃盲管构成，两玻璃管的开口端密封连接成一体，两管之间抽成真空，内层玻璃管的外壁涂有吸热涂层，其端部设置端盖4，端盖4上带有与V形导热管2对应的孔以及排气孔41，端盖4将真空管1与V形导热管2连接在一起，并采用氩弧焊或者耐高温金属胶进行固定；V形导热管2由铜管焊接或者弯制而成；V形导热管2伸出真空管1的端部设计有卡头21，并通过硅胶圈7插入集热器联箱3，使V形导热管2固定在集热器联箱壁上；真空管1内设置间隔密集排列的导热翅片5，导热翅片5上开有与V形导热管2形状对应的槽，V形导热管2放置于槽内。V形导热管2的两根管一上一下非水平安装，形成循环坡度，其管内的传热介质11在太阳能的作用下形成自下而上的自然循环，而在夜间或无光照需要放空时，传热介质可全部自动回流到与集热器联箱相连的保温回排箱中，保证了传热介质的温度，在酷寒温度下导热管内也不会结冰。另外当阳光过强或停电系统有可能发生过热时，传热介质也能自流回排到保温回排箱，减少损失，避免系统损坏。在连接好真空管和集热器联箱后，在真空管1和集热器联箱的保护层12之间再采用防尘圈6进行夹紧。

本实用新型中的传热介质可以是水，也可以是其他更高温度的传热介质。采用其他高温度传热介质时，可将加热的传热介质传输到换热箱中，通过传热介质对水进行加热。

Claims (6)

1.一种V形管太阳能集热器，包括集热器联箱(3)、与集热器联箱(3)连接的真空管(1)、位于真空管(1)内的与集热器联箱(3)连通的导热管(2)，其特征在于：导热管(2)为V形，V形导热管(2)的两端一上一下连接在集热器联箱(3)上。

2.根据权利要求1所述的V形管太阳能集热器，其特征在于：真空管(1)内设置有支撑导热管(2)的导热翅片(5)，导热翅片(5)上开有放置导热管(2)的槽。

3.根据权利要求1或者2所述的V形管太阳能集热器，其特征在于：真空管(1)开口的端部和导热管(2)之间设置有端盖(4)，端盖(4)上设置有与导热管(2)对应的孔以及排气孔(41)。

4.根据权利要求1所述的V形管太阳能集热器，其特征在于：导热管(2)通过硅胶圈(7)插接在集热器联箱(3)的侧面。

5.根据权利要求4所述的V形管太阳能集热器，其特征在于：导热管(2)的端部设置有卡头(21)。

6.根据权利要求1、4或者5所述的V形管太阳能集热器，其特征在于：内置导热管(2)的真空管(1)与集热器联箱(3)的保护层之间设置有防尘圈(6)。

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