CN201844586U - 平板-真空管式太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平板-真空管式太阳能集热器，其中包括一个集热器框架，集热器框架的一端设有一连集器箱体，连集器设有配管接口，集热器框架内设有数支并排的集热管，集热管的一端插在连集器内并与配管接口连通。该平板-真空管式太阳能集热器把高效率的真空管型集热器进行了平板化的设计，使之既具有平板太阳集热器的外形，又具有真空管太阳集热器的高效集热的优良性能，同时还具有两种集热器无法比拟的优势，由于该集热器的集热元件都是以独立形式存在的，任何一个元件破损或需要更换，无须整体拆卸，通过简单的抽拉动作就能完成更换的过程，非常的方便。

Description

平板-真空管式太阳能集热器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能集热器，特别涉及一种平板-真空管式太阳能集热器。

背景技术

现有的太阳能集热器通常有两种：一种是平板型太阳集热器(GB/T6424-1997)，另一种是真空管型太阳集热器(GB/T17581-2007)。平板型太阳集热器的主要结构形式表现为吸热体结构基本为平板形状。这是一种较为早期的太阳集热产品，该产品的不足之处在于集热器在非真空状态下工作，热能的对流损失较大，属于一种低温集热器，在冬季在零下气温条件下，容易冻堵而造成无法运行，需要通过抗冻介质进行循环换热，会给传热带来热损。

为了适应低碳经济和节能减排，大量的建筑物需要采用能和建筑能比较和谐结合的太阳集热器，平板型太阳集热器尽管还不失为一种较好的一种产品，但是由于其产品的固有形状，在和建筑结合的时候，还是需要建筑物去适应的时候比较多；由于产品的抗冻性能差，在冬天适应的地域受到一定的限制，强制使用必须增加成本才能适应。

真空管型太阳集热器的主要结构以真空管形式进行集热，现有的国家标准中仅列出了三种形式：全玻璃真空管型太阳集热器、玻璃-金属结构真空管型太阳集热器和热管式真空管型太阳集热器。以真空方式进行集热是其最大的特点，是一种中高温式集热器，其缺点在于整体结构形式为真空管和连集器以及尾座以松散结构形式存在，体积较大(最小尺寸通常在120X120左右)，需要在施工现场进行装配，和建筑能和谐的结合性能几乎等于零。再有这两种集热器的共同不足之处在于工质的进出口无法在三维方向设置，主要是指在集热器的背部设置进出水口上述两种集热器是不可能做到的。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种把高效率的真空管型集热器进行了平板化的设计，使之既具有平板型太阳集热器的外形，又具有真空管型太阳集热器的高效集热的优良性能，同时还具有两种集热器无法比拟的优势的平板-真空管式太阳能集热器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种平板-真空管式太阳能集热器，其包括一集热器框架，所述集热器框架的一端设有一连集器，所述连集器上设有配管接口，所述集热器框架内设有数支并排的集热管，所述集热管的一端插在所述连集器内并与所述配管接口连通。

优选的，所述连集器包括一上盖板和一下盖板，所述上盖板、下盖板嵌在所述集热器框架内形成一密封空间，所述密封空间内的连集器部分设有保温材料。

优选的，所述集热管为U形集热管。

优选的，所述集热管为热管式真空管，所述热管式真空管的热管与一集管连接，所述集管插在所述连集器内并与所述配管接口连通。

优选的，所述集热管为直流管式集热管，所述直流管式集热管的直流管与一集管连接，所述集管插在所述连集器内并与所述配管接口连通。

优选的，所述集热器框架上设有透明盖板。

优选的，所述透明盖板的材质为玻璃、FRP或塑料有机材料。

优选的，所述集热器框架上设有反光底板。

优选的，所述反光底板为金属薄板、不锈钢板或压花铝板。

优选的，所述集热器框架上没有任何盖板或背板装置，以完全裸露的一种形式存在。

上述技术方案具有如下有益效果：该平板-真空管式太阳能集热器把高效率的真空管型集热器进行了平板化的设计，使之既具有平板型太阳集热器的外形，又具有真空管型太阳集热器的高效集热的优良性能，同时还具有两种集热器无法比拟的优势。更重要是该平板-真空管式太阳能集热器是一种具有建筑构件形式的太阳集热器，该平板-真空管式太阳能集热器可以像门窗、阳台护栏、天窗等类似的建筑构件，方便建筑设计师随心所欲的设置在他们所需要的建筑物的阳台护栏、立面和屋顶上，使整个建筑物的艺术效果不因为增加了太阳集热器而有不和谐的感觉。同时要求该平板-真空管式太阳能集热器的安全性高、使用寿命长、易于维护，由于该集热器的集热元件都是以独立形式存在的，任何一个元件破损或需要更换，无须整体拆卸，通过简单的抽拉动作就能完成更换的过程，非常的方便。该平板-真空管式太阳能集热器可以作为建筑构件广泛适用于各类民用和工业、商贸、服务领域行业大量推广使用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本实用新型实施例的外形结构示意图。

图2为集热管为直流管式集热管或热管式真空管时的结构示意图。

图3为集热管为U形集热管时的结构示意图。

图4为热管式真空管的结构示意图。

图5为直流管式集热管的结构示意图。

图6为U形集热管的结构示意图。

图7为本实用新型全密封结构的侧视图。

图8为本实用新型半密封结构的侧视图(包括透明盖板)。

图9为本实用新型半密封结构的侧视图(包括反光底板)。

图10为本实用新型敞开式结构的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细介绍。

如图1所示，该平板-真空管式太阳能集热器包括一集热器框架1，集热器框架1由建筑型材制成，在集热器框架1的一端设有一连集器2，连集器2上设有配管接口4，集热器框架1内设有数支并排的集热管3，集热管3的一端插在连集器2内并与配管接口4连通，配管接口4用于传热介质的出入。集热管3可采用U形集热管、热管式真空管或直流管式集热管三种形式。

如图2所示，连集器2包括一上盖板21和一下盖板(图中未显示)，上盖板21、下盖板嵌在集热器框架1内形成一密封空间，密封空间内设有保温材料22。当集热管3为热管式真空管或直流管式集热管时，连集器2还设有一集管5，集热管3与集管5连通，集管5与配管接口4连通。

如图4所示，为热管式真空管的结构示意图，热管33通过弹簧35和密封塞32插在真空管31中，热管的蒸发段包裹在铝翼34中，当光线通过真空管吸热层经过铝翼34传导到热管33的蒸发段，热管中的工质随即通过不断蒸发和冷凝的作用把热量传递到集管5中，通过循环换热把加热后的工质不断地送至所安装好的外接储水箱中。

如图5所示，为直流管式集热管的结构示意图，全玻璃真空管36中的工质，由于有内封闭玻璃管37的存在，真空管中的工质减少了42％以上，加热后的工质由于虹吸作用进入T字型的流道38中，再经流道38流至集管5中，39为密封塞，用特殊材料制作，以保证有一定的承压能力。

如图3、6所示，当集热管3为U形集热管时，无需再安装集管，U形管41插在真空玻璃管40内，U形管41可直接插在连集器2内与配管接口4连通。这样工质在U型管41中以蛇形方式传递，真空玻璃管40产生的太阳能量经过铝翼传导到U形管中，实现了热交换过程。

如图7所示，该平板-真空管式太阳能集热器可组成全密封结构，即在集热器框架1的上表面设置透明盖板6，在集热器框架1的下表面设置反光底板7，透明盖板的材质为玻璃、FRP或塑料有机材料，反光底板7为金属薄板、不锈钢板或压花铝板。这种全密封结构形式通常作为镶嵌式太阳集热器，设置在屋顶，可起到类似天窗的视觉效果。

如图8、9所示，为半密封结构的平板真空管式太阳能集热器，该集热器只在集热器框架1的上表面设置了透明盖板6或只在集热器框架1的下表面设置了反光底板7。这种集热器在安装时带有一定的倾角时可起到一定的保护作用，透明盖板6能有效防止高空跌落物的冲击，安装反光底板7的半密封机构的集热器通常用于直流管结构，当真空管破损时，能暂时阻挡热水的外流，高空坠落物也能在底板上挡住，而不至于直接掉到地上。

如图10所示，为敞开式结构的平板真空管式太阳能集热器，即集热器框架1上既不安装透明盖板也不安装反观底板。这种敞开式结构的集热器通常安装在阳台护栏里，由于背面有隔离材料，因此没有损坏之虞。

上述四种形式可以根据用户的需要随时配置，集热器的尺寸也可以根据需要进行量身定制。该集热器可以整体搬运和安装，也能够把真空管和集热器框架分开保存，根据不同形式的建筑集热器工质的进出口可以在三维方向设计。

该平板-真空管式太阳能集热器把高效率的真空管型集热器进行了平板化的设计，使之既具有平板型太阳集热器的外形，又具有真空管型太阳集热器的高效集热的优良性能，同时还具有两种集热器无法比拟的优势。更重要是该平板-真空管式太阳能集热器是一种具有建筑构件形式的太阳集热器，该平板-真空管式太阳能集热器可以像门窗、阳台护栏、天窗等类似的建筑构件，方便建筑设计师随心所欲的设置在他们所需要的建筑物的阳台护栏、立面和屋顶上，使整个建筑物的艺术效果不因为增加了太阳集热器而有不和谐的感觉。

同时要求该平板真空管式太阳能集热器的安全性高、使用寿命长、易于维护，由于该集热器的集热元件都是以独立形式存在的，任何一个元件破损或需要更换，无须整体拆卸，通过简单的抽拉动作就能完成更换的过程，非常的方便。而且这种集热器的瞬时效率较高，本集热器的瞬时效率曾委托德国ISE太阳能研究所检测，经过计算瞬时效率达到了0.66，高出了GB和ISO标准的10％以上。

该平板-真空管式太阳能集热器结构简单，取材容易，批量生产可以大大降低成本，和现有的平板集热器相比较不仅效率高而且还减少了有色金属的使用，对节能减排有着不可磨灭的贡献；和真空管集热器相比较，则具有模块化的特殊优势，能和平板集热器一样整体安装。由于本实用新型以建筑构件形式存在，在当今土地资源贫乏而不可再生，住宅和办公楼宇不断向空中发展的情况下，其巨大的优势是显而易见的：无论有多高的楼宇，本实用新型都有用武之地。

以上对本实用新型实施例所提供的一种平板-真空管式太阳能集热器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：其包括一集热器框架，所述集热器框架的一端设有一连集器，所述连集器上设有配管接口，所述集热器框架内设有数支并排的集热管，所述集热管的一端插在所述连集器内。

2.根据权利要求1所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：所述集热器包括一上盖板和一下盖板，所述上盖板、下盖板嵌在所述集热器框架内形成一密封空间，所述密封空间的进出水口部分内设有保温材料。

3.根据权利要求1所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：所述集热管为U形集热管。

4.根据权利要求1所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：所述集热管为热管式真空管，所述热管式真空管的热管与一集管连接，所述集管插在所述连集器内并与所述配管接口连通。

5.根据权利要求1所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：所述集热管为直流管式集热管，所述直流管式集热管的直流管与一集管连接，所述集管插在所述连集器内并与所述配管接口连通。

6.根据权利要求1所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：所述集热器框架上设有透明盖板。

7.根据权利要求6所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：所述透明盖板的材质为玻璃、FRP或塑料有机材料。

8.根据权利要求1所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：所述集热器框架上设有反光底板。

9.根据权利要求1所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于：所述反光底板为金属薄板、不锈钢板或压花铝板。

10.根据权利要求1所述的平板-真空管式太阳能集热器，其特征在于所述集热器框架上设有任何盖板或背板装置，以完全裸露的一种形式存在。

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