CN202993601U - 全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其包括：联箱，其内设有内胆流道，内胆流道内容置有工质水，所述的内胆流道下端设有进水管和出水管；全玻璃热管真空太阳集热管（以下简称全玻璃热管），其一端为冷凝端，所述的冷凝端设置于内胆流道内；排空装置，设于内胆流道内，所述的排空装置设有入水口和多个排空口，所述的多个排空口的截面积之和小于进水管的截面积，所述的入水口的截面积等于进水管的截面积。本实用新型特别适用于户用建筑太阳能采暖系统，通过回水管路非截止阀等设置，可对该集热器组成的采暖系统进行管路系统全排空，可有效防止冻结，省去伴热带带来的大量电量能耗。该集热器成本低廉、安全高效、适于推广。

Description

全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能集热器，特别涉及一种全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器。 

背景技术

随着太阳能低温热利用的不断发展壮大，真空集热管、太阳能集热器、热水系统等光热应用领域也在持续地进行着深入开拓，推动着技术及产业升级。 

太阳能集热器作为光热利用的核心单元，一直以来受到开发者的密切重视。目前，按使用工况可分为两种，一种为非承压式太阳能集热器；一种为承压式太阳能集热器。承压式太阳能集热器系统管道内工质密闭承压运行，要求集热器耐压好、结构强度高，故而使得其成本较高，该类集热器主要用于户用热水系统，也可用于大型集中用热系统。非承压式太阳能集热器以其工艺简单、成熟可靠、成本低廉得到了更加广泛的应用，特别适于集中集热大型工程热水领域。随着户用建筑太阳能采暖的兴起，非承压式太阳能集热器及系统以其成本低廉、系统简单而迅速地进入了该领域。 

全玻璃热管真空太阳集热管（以下简称“全玻璃热管”）已经规模化生产与应用。全玻璃热管有别于传统的全玻璃真空太阳集热管，管内不走水，是由现有全玻璃真空太阳集热管管内灌装传热工质，融封冷凝端后抽真空而成，其冷凝端直接与集热器联箱内胆流道连接，再做好保温及框架后便成为全玻璃热管式太阳能集热器。通过进出水管位置设计及流道结构设计，集热器便制作成全玻璃热管排空太阳能集热器。 

目前，国内户用建筑太阳能采暖系统大多采用开式系统，即工质管路不承压，使用非承压式太阳能集热器。该类型系统结构简单，造价低廉，是目前大量应用与推广的产品。但此系统亦存在着不足，例如，在北方寒冷地区或环境温度较低的其它地区，为防止集热器及管路工质水冻结，通常会在室外集热器及管路上配备电伴热带，且电伴热带用量较多、单位功耗较大，结果造成冬季 采暖耗电量大。偶尔发生停电情况后，电伴热带不能工作而造成系统冻结损坏，影响使用。 

太阳能采暖系统排空应该为系统综合配置实现，包括循环管路的非截止阀设置、带排空结构的太阳能集热器、控制系统等。实现系统排空的关键为排空太阳能集热器，目前的非承压太阳能集热器大多使用全玻璃真空太阳集热管（两套管，管内有水运行），不能实现排空。某些金属热管或U型管式承压集热器成本又较高。现有全玻璃热管非承压太阳能集热器进水管、出水管多设置在内胆流道中上部，也不能实现全排空。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，通过结构设置，可对系统管路及集热器工质进行全排空。 

为达上述目的，本实用新型提供一种全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其包括： 

联箱，其内设有内胆流道，内胆流道内容置有工质水，所述的内胆流道下端设有进水管和出水管，并且进水管和出水管分别与内胆流道相连通； 

全玻璃热管，其一端为冷凝端，所述的冷凝端设置于内胆流道内； 

排空装置，设于内胆流道内，所述的排空装置设有入水口和多个排空口，所述的多个排空口中最低的排空口与进水管或出水管平齐，且多个排空口的截面积之和小于进水管的截面积，所述的入水口位于排空装置的最上部，且入水口的截面积等于进水管的截面积。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其中，所述的排空装置为排空板，排空板上设有所述的入水口和所述的多个排空口。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其中，所述的内胆流道的内部两侧均设有内胆流道端盖，两个所述的内胆流道端盖位于冷凝端的两侧，所述的排空板也设于所述内胆流道的内部两侧，所述排空板较内胆流道端盖更为接近冷凝端。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其中，所述的排空装置为排空管，所述排空管呈直角，排空管的一端沿水平方向延伸并与进水管相连通，所述排空管的另一端沿竖直方向向上延伸，排空管沿竖直方向延伸的侧壁上设有所述的多个排空口。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其中，所述的内胆流道的内部两侧均设有内胆流道端盖，两个所述的内胆流道端盖位于冷凝端的两侧，所述排空管通过内胆流道端盖与进水管相连通，所述排空板较内胆流道端盖更为接近冷凝端。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其中，所述进水管伸出于联箱的一侧，所述出水管伸出于联箱的另一侧。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其中，所述的全玻璃热管与内胆流道之间安装有密封圈。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其中，所述的联箱具有联箱外壳，所述联箱外壳与内胆流道之间填充有保温层。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其中，所述的全玻璃热管的冷凝端与内胆流道内工质水接触。 

本实用新型的有益效果是：特别适用于户用建筑太阳能采暖系统，通过回水管路非截止阀等设置，可对该集热器组成的采暖系统进行管路系统全排空，可有效防止冻结，省去伴热带带来的大量电量能耗。该集热器成本低廉、安全高效、适于推广。 

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的结构示意图； 

图2是本实用新型第一实施例的局部剖视图； 

图3是本实用新型第一实施例的局部剖视图； 

图4是本实用新型第二实施例的局部结构示意图。 

附图标记说明：1-联箱；2-进水管；3-出水管；4-全玻璃热管；41-冷凝端；5-保温层；6-联箱外壳；7-内胆流道；8-排空板；81-入水口；82-排空口；9-内胆流道端盖；10-密封圈；11-内道流道端盖；12-排空管；121-排空口。 

具体实施方式

有关本实用新型为达到上述的使用目的与功效及所采用的技术手段，现举出较佳可行的实施例，并配合附图所示，详述如下： 

请参照图1、图2和图3，为本实用新型的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器的第一实施例，其包括：联箱1、进水管2、出水管3、全玻璃热管4、 保温层5、联箱外壳6、内胆流道7、排空板8、内胆流道端盖9和密封圈10。 

所述联箱1内设有内胆流道7，内胆流道7内容置有工质水，所述进水管2和出水管3设置于内胆流道7下端，并且进水管2和出水管3分别与该内胆流道7相连通，以实现排空。其中，所述进水管2伸出于联箱1的一侧，所述出水管3伸出于联箱1的另一侧。全玻璃热管4的一端为冷凝端41，所述的冷凝端41设置于内胆流道7内。 

所述的内胆流道7的内部两侧均设有内胆流道端盖9，两个所述的内胆流道端盖9位于冷凝端41的两侧，且所述的进水管2和出水管3均穿过所述内胆流道端盖9。此外，所述的内胆流道7的内部两侧还分别设有排空板8，所述排空板8较内胆流道端盖9更为接近冷凝端41。所述的排空板8上设有至少一个入水口81和多个排空口82，其中入水口81位于排空板8的最上部，防止内胆流道7瞬时承压过高，位置最低的排空口82与进水管2或出水管3平齐，不仅能够保证通过进水管的水先通过排空口82进入内胆流道7，还能够实现排空。所述的多个排空口82的截面积之和小于进水管2的截面积，以防止水未充满内胆流道7就直接从出水管3流出，不能与冷凝端41充分换热，避免上水或循环时发生短路，同时入水口81截面积等于进水管2的截面积，防止上水或循环时管路阻力过大。 

所述的全玻璃热管4与内胆流道7之间安装有所述的密封圈10。 

所述的联箱1具有联箱外壳6，所述联箱外壳6与内胆流道7之间填充有保温层5。 

所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器在工作时，太阳光照射到全玻璃热管4上，全玻璃热管4内工质蒸发通过冷凝端41将热量传递给内胆流道7内循环的工质水，通过检测集热贮热点温差，循环泵将工质水热量送入贮热装置，不断如此循环，最终达到贮热装置要求温度。一天集热结束后，循环泵停止工作，在大气压力及重力作用下，内胆流道7内循环工质水通过排空板8缓慢流回贮热装置，完成管路排空。第二日工作开始时，首先全玻璃热管4冷凝端41温度达到设定值，控制器将循环泵开启，工质水由进水管2进入，经排空板8上排空孔82进入内胆流道7，直到工质水充满内胆流道7，由于所有排空口82的截面积之和小于进水管2的截面积，在进水管2流速一定情况下，在上水过程中不会出现短路现象，保证全玻璃热管4的冷凝端41完全与工质水接触，实现高效换热。需要强调的是，全玻璃热管内部无工质水，全玻璃热管冷凝端 完全与内胆流道内工质水接触。 

请再参照图4，其为本实用新型的第二实施例的局部结构示意图。其与第一实施例的区别在于，用排空管12代替排空板8，所述排空管12大致呈直角，其一端沿水平方向延伸，并通过内胆流道端盖11与进水管2相连通，而且排空管12的另一端沿竖直方向向上延伸，所述的排空管12的沿竖直方向延伸的侧壁上设有多个排空口121。所述的多个排空口121的截面积之和小于进水管2的截面积，以防止上水时发生短路，同时排空管12的截面积等于进水管2的截面积，防止上水时管路阻力过大。 

优选的是，采暖系统集热器连接管路高点上设置有排气阀（图中未示）。 

本实用新型仅涉及采暖系统排空的集热器部分。 

综上所述，本实用新型特别适用于户用建筑太阳能采暖系统，通过回水管路非截止阀等设置，可对该集热器组成的采暖系统进行管路系统全排空，可有效防止冻结，省去伴热带带来的大量电量能耗。该集热器成本低廉、安全高效、适于推广。 

以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，包括：

联箱，其内设有内胆流道，内胆流道内容置有工质水，所述的内胆流道下端设有进水管和出水管，并且进水管和出水管分别与内胆流道相连通；

全玻璃热管，其一端为冷凝端，所述的冷凝端设置于内胆流道内；

排空装置，设于内胆流道内，所述的排空装置设有入水口和多个排空口，所述的多个排空口中最低的排空口与进水管或出水管平齐，且多个排空口的截面积之和小于进水管的截面积，所述的入水口位于排空装置的最上部，且入水口的截面积等于进水管的截面积。

2.根据权利要求1所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，所述的排空装置为排空板，排空板上设有所述的入水口和所述的多个排空口。

3.根据权利要求2所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，所述的内胆流道的内部两侧均设有内胆流道端盖，两个所述的内胆流道端盖位于冷凝端的两侧，所述的排空板也设于所述内胆流道的内部两侧，所述排空板较内胆流道端盖更为接近冷凝端。

4.根据权利要求1所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，所述的排空装置为排空管，所述排空管呈直角，排空管的一端沿水平方向延伸并与进水管相连通，所述排空管的另一端沿竖直方向向上延伸，排空管沿竖直方向延伸的侧壁上设有所述的多个排空口。

5.根据权利要求4所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，所述的内胆流道的内部两侧均设有内胆流道端盖，两个所述的内胆流道端盖位于冷凝端的两侧，所述排空管通过内胆流道端盖与进水管相连通，所述排空板较内胆流道端盖更为接近冷凝端。

6.根据权利要求2或3所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，所述进水管伸出于联箱的一侧，所述出水管伸出于联箱的另一侧。

7.根据权利要求2或3所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，所述的全玻璃热管与内胆流道之间安装有密封圈。

8.根据权利要求2或3所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，所述的联箱具有联箱外壳，所述联箱外壳与内胆流道之间填充有保 温层。

9.根据权利要求2或3所述的全玻璃热管非承压式排空太阳能集热器，其特征在于，所述的全玻璃热管的冷凝端与内胆流道内工质水接触。 

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