CN203100255U - 一种模块式太阳能集热箱 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种整体压制成的轻型的模块式太阳能集热箱，包括多个标准模块和一对端部模块。标准模块包括标准模块本体及一小铜管，标准模块本体的内部开设两个通道；小铜管以其轴线与两个通道的轴线垂直相交的方式镶嵌在标准模块本体的中部；准模块本体采用碳-碳复合材料并与小铜管及两个通道一体压制成型；多个标准模块通过压制连接而形成中部箱体；端部模块包括端部模块本体及两个接头管，端部模块本体的横截面的形状和尺寸一一对应地与标准模块本体的横截面的形状和尺寸相同，两个接头管镶嵌在端部模块本体的内部；端部模块本体采用碳-碳复合材料并与两个接头管一体压制成型；一对端部模块与中部箱体的两头通过压制连接而形成整段箱体。

Description

一种模块式太阳能集热箱
技术领域
本实用新型涉及太阳能热转换系统中的集热箱，特别涉及一种模块式太阳能集热箱。
背景技术
目前，太阳能热转换系统中热管-真空管式的集热箱包括外壳、横向穿插在外壳内的汇流管及垂直插在汇流管上的热管-真空管，外壳内及汇流管之间填充有耐高温的保温材料石英棉，外壳则采用铝合金材料制作，外壳的两端用塑胶盖封口。这种结构的集热箱是目前高端承压式热管-真空管太阳能集热器热转换系统都采用的。由于这种结构的集热箱中的汇流管采用铜管，外壳采用铝合金材料制作，还要采用石英棉作为汇流管的保温材料，使得其生产成本高，制造工艺复杂。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种模块式太阳能集热箱，它具有整体重量轻、强度强、安装方便的特点，极大地降低了高端承压式热管-真空管太阳能集热热转换系统的成本，使得推广高端太阳能热转换系统、更广泛地使用清洁能源有了保障。
实现本实用新型目的技术方案是：一种模块式太阳能集热箱，包括多个标准模块和一对端部模块，其中，
每个所述标准模块包括标准模块本体及一个用于插入热管的小铜管；所述标准模块本体的内部一上一下地并且横向贯穿地开设两个通道；所述小铜管的外圆的截面积小于两个通道的截面积，所述小铜管以其轴线与所述两个通道的轴线垂直相交的方式镶嵌在所述标准模块本体的中部，并且所述小铜管的接口与所述标准模块本体的下端面持平；所述标准模块本体采用碳碳复合材料并与所述小铜管及两个通道一体压制成型；
多个所述标准模块的两侧面分别涂有粘结材料并通过压制连接而形成中部箱体，使每个标准模块本体内部的两个通道一一对应地同轴连通而形成汇流通道，并使每个标准模块上的小铜管的接口方向一致；
每个所述端部模块包括端部模块本体及两个用于连接水管的接头管；所述端部模块本体的横截面的形状和尺寸一一对应地与所述标准模块本体的横截面的形状和尺寸相同；所述两个接头管一上一下地并且横向贯穿地镶嵌在所述端部模块本体的内部，并且该两个接头管的一头与所述端部模块本体的内侧面持平，另一头伸出所述端部模块本体的外侧面；所述端部模块本体采用碳-碳复合材料并与所述两个接头管一体压制成型；
一对所述端部模块的内侧面分别涂有粘结材料并与所述中部箱体的两头通过压制连接而形成整段箱体，使两个接头管与所述中部箱体的两个通道一一对应地同轴连通。
上述的模块式太阳能集热箱，其特征在于，所述两个通道的表面上分别覆有保护壁，该保护壁采用纳米材料制作并与所述标准模块本体、小铜管及两个通道一体压制成型。
上述的模块式太阳能集热箱，其中，所述标准模块本体的外表面还设有一个外壳，该外壳采用金属-碳-碳复合材料制作并与所述标准模块本体、小铜管及两个通道一体压制成型。
上述的模块式太阳能集热箱，其中，所述通道的横截面呈圆形、椭圆形或长方形。
上述的模块式太阳能集热箱，其中，所述端部模块本体的外表面还设有一个外壳，该外壳采用金属-碳-碳复合材料制作并与所述端部模块本体及两个接头管一体压制成型。
上述的模块式太阳能集热箱，其中，所述端部模块还包括两个温度传感器安装座，该两个温度传感器安装座一一对应地平行接触地设在所述两个接头管的一旁并镶嵌在所述端部模块本体的内部，该两个温度传感器安装座与所述端部模块本体及两个接头管一体压制成型。
本实用新型的模块式太阳能集热箱的技术方案，各个模块采用碳-碳复合材料制作模块本体。标准模块上一次成型汇流通道，省去了现有技术的铜质汇流管和石英保温材料，标准模块还可以根据太阳能热转换系统的需要进行增减，克服了传统的热管-真空管式的集热箱制作成本高、制造工艺复杂等缺陷，具有整体重量更轻、强度强、安装方便等特点，极大地降低了太阳能集热转换系统的成本，使得推广高端太阳能热转换系统、更广泛地使用清洁能源有了保障。另外，由本实用新型的模块式太阳能集热箱构成的太阳能热转换系统能与建筑物完美地结合，达到充分利用太阳能、节能减排的目的。
附图说明
图1是实用新型的模块式太阳能集热箱的纵向剖面图；
图2是图1中的A-A向视图；
图3是图1中的B-B向视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1至图3，本实用新型公开的一种模块式太阳能集热箱，包括多个标准模块1和一对端部模块2。
每个标准模块1包括标准模块本体10、一外壳11及一个用于插入热管的小铜管12，其中，标准模块本体10的内部一上一下地并且横向贯穿地开设两个通道13，该两个通道13的表面至标准模块本体10的外表面的距离为10～60毫米，该两个通道13的横截面呈圆形、椭圆形或长方形，该两个通道13的表面上分别覆有保护壁14，保护壁14采用纳米材料制作；外壳11罩覆在标准模块本体10的外表面，该外壳11采用金属-碳-碳复合材料制作；小铜管12的外圆的截面积小于两个通道13的截面积，以使在两个通道13内流动的液体能够最大程度地接触小铜管12的外壁，并保证一定的流量；该小铜管12以其轴线与两个通道13的轴线垂直相交的方式镶嵌在标准模块本体10的中部，并且小铜管12的接口与标准模块本体10的下端面持平；标准模块本体10采用碳-碳复合材料制作并与外壳11、小铜管12、两个通道13及保护壁14一体压制成型；
多个标准模块1的两侧面分别涂有粘结材料并通过压制连接而形成中部箱体，使每个标准模块本体10内部的两个通道13一一对应地同轴连通而形成两个汇流通道，并使每个标准模块1上的小铜管12的接口方向一致；
每个端部模块2包括端部模块本体20、一外壳21、两个用于连接水管的接头管22及两个温度传感器安装座23，其中，端部模块本体20的横截面的形状和尺寸一一对应地与标准模块本体10的横截面的形状和尺寸相同；外壳21罩覆在端部模块本体20的外表面，该外壳21采用金属-碳-碳复合材料制作；两个接头管22一上一下地并且横向贯穿地镶嵌在端部模块本体20的内部，并且该两个接头管22的一头与端部模块本体20的内侧面持平，另一头伸出端部模块本体20的外侧面；两个温度传感器安装座23一一对应地、平行接触地设在两个接头管22的一旁并镶嵌在端部模块本体20的内部；端部模块本体20采用碳-碳复合材料并与两个接头管22及两个温度传感器安装座23一体压制成型；
一对端部模块2的内侧面分别涂有粘结材料并与中部箱体的两头通过压制连接而形成整段箱体，使两个接头管22与中部箱体的两个通道13一一对应地同轴连通。
本实用新型的模块式太阳能集热箱具有以下特点：
1）各个模块采用碳-碳复合材料制作模块本体；标准模块1上一次成型两个通道13，多个标准模块通过压制连接而形成中部箱体，使标准模块1上的两个通道13形成两个汇流通道，该两个汇流通道13的内壁覆有保护壁14，该保护壁14不会与其内部流动的液体发生任何化学反应，如果是饮用热水流过该汇流通道，饮用热水的成分不发生任何改变；
2）标准模块1上的小铜管12与通道13密闭形成一个整体，使汇流通道内的液体不会泄漏，可以使液体保持在汇流通道内流动，并可以将热管积聚的热能传递给汇流通道中的液体；
3）由含有气孔的碳-碳复合材料构成的标准模块本体10和端部模块本体20替代了传统结构的汇流管外的耐高温保温材料，可以起到给通道13内的液体保温的功能。
4）由紧密型的金属-碳-碳复合材料制作标准模块1的外壳11和端部模块2的外壳21外观与铝合金材料的外观基本相同，同时具有铝合金相同的功效，在自然环境中不变形、不会变质，有很长的使用寿命，牢固坚硬，重量极轻，耐高温且与水等液体不发生任何化学反应，替代了传统结构的铝合金外壳；
5）端部模块2内在接头管22处镶嵌有温度传感器安装座23，使两个汇流通道内的液体的温度可以通过插入温度传感器安装座23的温度传感器获得；
6）端部模块2上的两个接头管22与中部箱体上的两个汇流通道紧密连接，该两个接头管具有一定的机械强度，可以保证其与外部管道焊接或旋转连接的可靠性。
本实用新型的模块式太阳能集热箱，使高端热管-真空管式集热器的制造成本大幅度的降低，而产品的性能却大幅度的提高，特别是使制造各种不同宽度尺寸热管-真空管式集热器成为可能，从而提高了高端太阳能热应用系统的投资回报率，为广泛地推广使用高端太阳能热应用系统提供了可靠保障。由本实用新型的模块式太阳能集热箱制造的太阳能热管-真空管集热器，可以在全天候条件下完成太阳能集热，提高太阳能热利用效率，改变了传统结构的集热器对太阳能热应用系统发展的限制，尤其是其特殊的外形尺寸可以使太阳能热应用系统与建筑完美结合，使建筑充分利用太阳能而达到节能的目的，扩大了清洁太阳热能的应用范围。

Claims (6)

1.一种模块式太阳能集热箱，包括多个标准模块和一对端部模块，其特征在于，
每个所述标准模块包括标准模块本体及一个用于插入热管的小铜管；所述标准模块本体的内部一上一下地并且横向贯穿地开设两个通道；所述小铜管的外圆的截面积小于两个通道的截面积，所述小铜管以其轴线与所述两个通道的轴线垂直相交的方式镶嵌在所述标准模块本体的中部，并且所述小铜管的接口与所述标准模块本体的下端面持平；所述标准模块本体采用碳-碳复合材料并与所述小铜管及两个通道一体压制成型；
多个所述标准模块的两侧面分别涂有粘结材料并通过压制连接而形成中部箱体，使每个标准模块本体内部的两个通道一一对应地同轴连通而形成汇流通道，并使每个标准模块上的小铜管的接口方向一致；
每个所述端部模块包括端部模块本体及两个用于连接水管的接头管；所述端部模块本体的横截面的形状和尺寸一一对应地与所述标准模块本体的横截面的形状和尺寸相同；所述两个接头管一上一下地并且横向贯穿地镶嵌在所述端部模块本体的内部，并且该两个接头管的一头与所述端部模块本体的内侧面持平，另一头伸出所述端部模块本体的外侧面；所述端部模块本体采用碳-碳复合材料并与所述两个接头管一体压制成型；
一对所述端部模块的内侧面分别涂有粘结材料并与所述中部箱体的两头通过压制连接而形成整段箱体，使两个接头管与所述中部箱体的两个通道一一对应地同轴连通。
2.根据权利要求1所述的模块式太阳能集热箱，其特征在于，所述两个通道的表面上分别覆有保护壁，该保护壁采用纳米材料制作并与所述标准模块本体、小铜管及两个通道一体压制成型。
3.根据权利要求1或2所述的模块式太阳能集热箱，其特征在于，所述标准模块本体的外表面还设有一个外壳，该外壳采用金属-碳-碳复合材料制作并与所述标准模块本体、小铜管及两个通道一体压制成型。
4.根据权利要求1或2所述的模块式太阳能集热箱，其特征在于，所述通道的横截面呈圆形、椭圆形或长方形。
5.根据权利要求1所述的模块式太阳能集热箱，其特征在于，所述端部模块本体的外表面还设有一个外壳，该外壳采用金属-碳-碳复合材料制作并与所述端部模块本体及两个接头管一体压制成型。
6.根据权利要求1或5所述的模块式太阳能集热箱，其特征在于，所述端部模块还包括两个温度传感器安装座，该两个温度传感器安装座一一对应地平行接触地设在所述两个接头管的一旁并镶嵌在所述端部模块本体的内部，该两个温度传感器安装座与所述端部模块本体及两个接头管一体压制成型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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