CN201740294U - 一种光能集热装置内的太阳能集热管及其管网 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光能集热装置内的太阳能集热管及其管网，用于太阳能热水器上，管网中的太阳能集热管设置为金属管；在所述金属管的外表面设置有太阳能光致热层；所述金属管相互连通组成网状结构。由于采用了外表面设置有太阳能光致热层的金属管，作为对现有技术中玻璃材质的太阳能集热管的替代品，利用金属可以承受较大的温差转变，避免了因温差变化较大导致太阳能集热管开裂甚至产生爆炸，并利用金属的热胀冷缩率与水垢的热胀冷缩率差别较大的特点，对管内的水垢也起到了较好的自动清除作用。

Description

一种光能集热装置内的太阳能集热管及其管网

技术领域

本实用新型涉及利用太阳能加热冷水的热水器领域，更具体的说，改进涉及的是一种光能集热装置内的太阳能集热管及其管网。

背景技术

随着人们对节能环保意识的不断增强，既节能又环保的产品开始逐渐被人们所认识和接受，太阳能热水器就是其中之一；现有的太阳能热水器中，设置在光能集热装置内的太阳能集热管，用于吸收太阳能并与冷水进行热交换，出于保温和防雾气的需要，现有的太阳能集热管往往采用玻璃管制作，从而可在同样采用玻璃管制作，并作为太阳能集热管外管的真空管之间设置真空，利用真空不导热或绝热的特性，对所述太阳能集热管起到保温的作用，以及利用设置在真空一侧的玻璃管表面永远不会产生雾气的特点，起到防止所述真空管内侧的表面产生雾气的作用，从而避免因雾气而降低所述真空管内的太阳能集热管吸收太阳能的功效。

但是，现有技术中采用玻璃材料制作太阳能集热管，玻璃属于易碎品，不利于运输；而且玻璃在温差较大的时候也容易出现开裂甚至产生爆炸；此外，玻璃的热胀冷缩率较为接近水垢的热胀冷缩率，导致在所述太阳能集热管在出现水垢以后难以清除。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种光能集热装置内的太阳能集热管及其管网，可替代现有技术中玻璃材质的太阳能集热管，避免因温差变化较大而出现开裂甚至产生爆炸，和利于对管内的水垢进行清除。

本实用新型的技术方案如下：

一种光能集热装置内的太阳能集热管，用于太阳能热水器上，其中：所述太阳能集热管设置为金属管；在所述金属管的外表面设置有太阳能光致热层。

所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其中：所述金属管设置为带焊缝的不锈钢管。

所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其中：所述金属管设置为无缝不锈钢管。

所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其中：所述金属管的横截面设置为圆柱形。

所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其中：所述金属管的横截面设置为方柱形。

所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其中：所述金属管的内表面光滑设置。

一种光能集热装置内的太阳能集热管管网，用于太阳能热水器上，其中：管网中的太阳能集热管设置为金属管；所述金属管相互连通组成网状结构；在所述金属管的外表面设置有太阳能光致热层。

所述的光能集热装置内的太阳能集热管管网，其中：所述金属管包括第一金属管和第二金属管；所述第一金属管相互平行且间隔设置；所述第二金属管设置在所述第一金属管的两端，用于将所述第一金属管相互连通组成网状结构。

所述的光能集热装置内的太阳能集热管管网，其中：所述第一金属管横向或纵向设置。

本实用新型所提供的一种光能集热装置内的太阳能集热管及其管网，由于采用了外表面设置有太阳能光致热层的金属管，作为对现有技术中玻璃材质的太阳能集热管的替代品，利用金属可以承受较大的温差转变，避免了因温差变化较大导致太阳能集热管开裂甚至产生爆炸，以及利用金属的热胀冷缩率与水垢的热胀冷缩率差别较大的特点，对管内的水垢也起到了较好的自动清除作用。

附图说明

图1是本实用新型光能集热装置内太阳能集热管的实施例1剖视图；

图2是本实用新型光能集热装置内太阳能集热管的实施例2剖视图；

图3是本实用新型光能集热装置内一种金属管管网的主视图；

图4是本实用新型光能集热装置一种具体实施方式的主视图；

图5是本实用新型图3中的B-B剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的具体实施方式和实施例加以详细说明。

本实用新型的一种光能集热装置内的太阳能集热管，用于太阳能热水器上，其具体实施方式之一，如附图1所示，所述太阳能集热管设置为金属管100；在所述金属管100的外表面设置有太阳能光致热层110。与现有技术中玻璃材质的太阳能集热管相比，本实用新型中金属材质的太阳能集热管100能承受更大的温差转变，避免了因温差变化较大导致所述太阳能集热管100开裂甚至产生爆炸；以及利用金属与水垢相比，在热胀冷缩率方面差别较大的特点，对所述太阳能集热管100管内的水垢起到了较好的自动清除作用。

所谓的太阳能光致热层，具体指的是通过印刷、涂覆等手段依附在玻璃、金属等物体表面的固态物质，与所依附的物体形成层状的结构，可吸收太阳能的光能并转换成热能，其颜色优选黑色等较深的颜色，能吸收并产生更多的热量。

优选地，所述金属管设置为带焊缝的不锈钢管或者无缝不锈钢管；带焊缝的不锈钢管适合于非真空的太阳能热水器使用，可降低加工成本；所述无缝不锈钢管除了适合非真空的太阳能热水器使用，更适合真空式太阳能热水器使用，就是加工成本较高。

进一步地，所述金属管的横截面设置为半圆形、圆形、椭圆形等或三角形、方形、五边形、六边形等；如附图1所示，在圆形金属管100的外表面上设置有太阳能光致热层110；如附图2所示，在方形金属管200的外表面上设置有太阳能光致热层210。

基于金属材料的太阳能集热管，本实用新型还提出了一种光能集热装置内的太阳能集热管管网，用于太阳能热水器上，管网中的太阳能集热管设置为铜管、铁管、铝管等金属管，优选不锈钢管；所述金属管相互连通组成网状结构；在所述金属管的外表面设置有太阳能光致热层。

本实用新型光能集热装置内的太阳能集热管管网，其具体实施方式之一，如附图3所示，所述金属管包括至少两根第二金属管122和两根以上的第一金属管121；所述第一金属管121相互平行且间隔设置；所述第二金属管122设置在所述第一金属管121的两端，用于将所述第一金属管121相互连通组成网状结构。

优选地，如附图3所示，所述第一金属管121等长设置，或横向或纵向设置在太阳能热水器的光能集热装置内，两根所述第二金属管122均与所述第一金属管121垂直设置，分别设置在所述第一金属管121的两端，用于连通每根第一金属管121，组成金属管管网。

在本实用新型太阳能集热管的优选实施方式中，金属管既可与现有的真空管相配合组成真空式的所述光能集热装置，也可与现有的真空管相配合组成非真空式的所述光能集热装置，因为只要解决好所述太阳能集热管的保温问题，以及解决好所述太阳能集热管外侧的玻璃装置产生雾气的问题，就可以不用采取抽真空的技术手段，换句话说，也并非只有真空一种措施可以解决保温和防雾气的问题。

例如，如附图4所示，可以将多根截面为圆形长度等长的第一不锈钢管121平行等间隔设置，两端分别采用一根截面为方形长度相适配的第二不锈钢管122与所有的第一不锈钢管121相焊接，保证两根所述第二不锈钢管122与每一第一不锈钢管121相连通设置，并组成一个具有进水口和出水口的连接体；如附图5所示，在该连接体的外表面设置一太阳能光致热层，并将该连接体设置在一扁平状的方盒内；方盒的顶面开口，设置一透明的玻璃平板130，玻璃平板130上设置有太阳能光致热层160，朝向方盒内的连接体设置；方盒内部的底面及其侧面设置一保温材料层180，在该保温材料层180的上面再设置一反光膜170；该盒体及其内壁上的保温材料层180和反光膜170、玻璃平板130及其上的太阳能光致热层160和连接体组成一光能集热装置，所述光能集热装置内部的空间可以设置成空气保温层150，并通过设置在所述光能集热装置上的气孔，与外界环境保持相一致的气压；所述连接体的管内空间用于流动冷热水，便于与所述太阳能集热管进行热交换。

一方面，所述太阳能集热装置内部的空气极少流动，加上所述玻璃平板130上的太阳能光致热层160，以及所述方盒内部的保温材料层180和反光膜170，都可以对所述太阳能集热管即所述第一不锈钢管121和所述第二不锈钢管122起到很好的保温作用；另一方面，所述玻璃平板130上的太阳能光致热层160可以有效地防止在所述玻璃平板130内侧的表面上产生雾气，也可以有效地消除在所述玻璃平板130内侧表面上已经产生的雾气，从而可以在所述太阳能集热管即所述第一不锈钢管121和所述第二不锈钢管122处于非真空的状态下很好地解决了保温和防雾气的技术问题。

需要说明的是，由于所述太阳能光致热层只有在吸收太阳能的情况下才能消除玻璃本体表面的雾气，也就是说，在没有太阳能的情况下(例如夜晚)所述太阳能光致热层并不能防止和/或消除所述玻璃本体表面上的雾气，然而这并不影响其内侧的太阳能集热管吸收太阳能，这是因为，只要所述太阳能集热管能吸收太阳能，所述太阳能光致热层就能吸收太阳能，从而可以消除所述玻璃本体表面上的雾气和/或防止在所述玻璃本体表面上产生雾气，所以，在实际应用中并不会影响到太阳能集热管等集热装置的使用。

而除垢的具体技术方案包括，在连接所述光能集热装置热水出水口的管路中设置一水垢过滤器，用于在除垢时过滤并截留水流中的水垢等杂质；在所述光能集热装置的热水出口处设置一第一温度探头，所述第一温度探头感应的温度设置为T1；在所述光能集热装置的冷水进口处设置一水位感应器，用于感应所述光能集热装置的最低水位，即所述太阳能集热管的最低水位；可配合所述第一温度探头与所述水垢过滤器，对所述太阳能集热管中的水垢进行清除，从而避免使用除垢剂等化学除垢手段。

除垢的具体原理和过程是：在所述水位感应器感应到所述太阳能集热管中没有水的情况下，当所述第一温度探头感应的温度T1超过100℃并持续预定时间段后；开启所述水垢过滤器准备过滤水中的水垢等杂质；在确认所述水箱内还有足够水量的情况下，开启循环水泵，对所述太阳能集热管进行注水；如果所述太阳能集热管是金属管制作的，例如不锈钢管等，设置在其外表面上的太阳能光致热层能不断吸收太阳能，并转换成热量持续加热管内无水循环冷却的金属管，使其温度持续上升超过100℃；在注水的瞬间，高温下的不锈钢管迅速冷却收缩，其管壁上的水垢因热涨冷却率较金属小很多，无法同不锈钢管一同收缩，由此脱离管壁，并随水流冲入所述水垢过滤器中。较好的是，所述不锈钢管等金属管的内壁或内表面光滑设置，光滑的表面容易使水垢脱落，同时光滑的表面也不易积结水垢。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种光能集热装置内的太阳能集热管，用于太阳能热水器上，其特征在于：所述太阳能集热管设置为金属管；在所述金属管的外表面设置有太阳能光致热层。

2.根据权利要求1所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其特征在于：所述金属管设置为带焊缝的不锈钢管。

3.根据权利要求1所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其特征在于：所述金属管设置为无缝不锈钢管。

4.根据权利要求1所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其特征在于：所述金属管的横截面设置为圆形。

5.根据权利要求1所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其特征在于：所述金属管的横截面设置为方形。

6.根据权利要求1至5中任一所述的光能集热装置内的太阳能集热管，其特征在于：所述金属管的内表面光滑设置。

7.一种光能集热装置内的太阳能集热管管网，用于太阳能热水器上，其特征在于：管网中的太阳能集热管设置为金属管；所述金属管相互连通组成网状结构；在所述金属管的外表面设置有太阳能光致热层。

8.根据权利要求7所述的光能集热装置内的太阳能集热管管网，其特征在于：所述金属管包括第一金属管和第二金属管；所述第一金属管相互平行且间隔设置；所述第二金属管设置在所述第一金属管的两端，用于将所述第一金属管相互连通组成网状结构。

9.根据权利要求8所述的光能集热装置内的太阳能集热管管网，其特征在于：所述第一金属管横向或纵向设置。

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