CN204593898U - 真空集热器 - Google Patents

真空集热器 Download PDF

Info

Publication number
CN204593898U
CN204593898U CN201520152114.8U CN201520152114U CN204593898U CN 204593898 U CN204593898 U CN 204593898U CN 201520152114 U CN201520152114 U CN 201520152114U CN 204593898 U CN204593898 U CN 204593898U
Authority
CN
China
Prior art keywords
absorber plate
housing
collecting tube
heat collector
thermal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201520152114.8U
Other languages
English (en)
Inventor
项晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YIKEBO ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd
Original Assignee
YIKEBO ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YIKEBO ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd filed Critical YIKEBO ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co Ltd
Priority to CN201520152114.8U priority Critical patent/CN204593898U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204593898U publication Critical patent/CN204593898U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种集热器，包括：壳体，壳体包括迎光面和背光面，且壳体上设有真空抽嘴；固定安装在壳体内的U型集热管；吸热板，吸热板安装在壳体的迎光面与U型集热管之间，且吸热板的面向壳体的迎光面的一侧涂覆有选择性吸收涂层，吸热板的另一侧与U型集热管紧密地贴合；该壳体内部可形成密闭的真空环境，太阳光通过壳体的迎光面照射在吸热板上，吸热板吸收的热量用于加热U型集热管内的传热介质。本实用新型的集热器内设有与吸热板，吸热板上涂覆有太阳吸收效率高、反射效率低的选择性吸收涂层，吸热板的表面积较大，吸热板吸收的热量能够迅速传递给U型集热管，热辐射屏蔽层，所述热辐射屏蔽层用于减少所述集热器的热辐射损失。

Description

真空集热器
技术领域
本实用新型涉及太阳能技术领域，具体涉及一种U型真空集热管。
背景技术
在太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来。太阳能集热器是用来吸收太阳辐射使之转换为热能并传递给热介质的装置，它虽然不是直接面向消费者的终端产品，但是太阳能集热器是组成各种太阳能热利用系统的关键部件。无论是太阳能热水器、太阳灶、主动式太阳房、太阳能温室还是太阳能干燥、太阳能工业加热、太阳能热发电等都离不开太阳能集热器，都是以太阳能集热器作为系统的动力或者核心部件的。常见的有平板型、真空管型和聚光型太阳能集热器。
真空管型太阳能集热器常常采用全玻璃真空管式集热管，由内、外两个玻璃管构成，内、外管之间形成真空腔，内管的外表面设有太阳能选择性吸收涂层，内管内传输传热介质(水)。现有技术中常在玻璃管内设置多根平行并联的集热管，这些集热管并联于汇流槽，通过变径接头与母管连接。通常，集热管采用U型细管，且这些U型细管表面大多涂覆有选择性吸收涂层，制作工艺复杂，且为了获得较大的吸热面积而采取的多根U型细管并联的方式使得集热管的结构变得复杂，制作、安装成本相对较高。
因此，本领域迫切需要研发一种结构简单、制作方面、成本低的具有高热吸收效率、低热发射率、高工作温度的太阳能集热管。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、制作方面、成本低、寿命长、集热效率高的集热器。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种集热器，所述集热器包括：壳体，所述壳体包括迎光面和背光面，且所述壳体上设有真空抽嘴；U型集热管，所述U型集热管固定地安装在所述壳体内；吸热板，所述吸热板安装在所述壳体的迎光面与所述U型集热管之间，且所述吸热板的面向所述壳体的迎光面的一侧涂覆有选择性吸收涂层，所述吸热板的另一侧与所述U型集热管紧密地贴合；所述壳体内部可形成密闭的真空环境，太阳光通过所述壳体的所述迎光面照射在所述吸热板上，所述吸热板吸收的热量用于加热所述U型集热管内的传热介质。
在一优选实施例中，所述壳体呈圆柱形或椭圆柱形，所述圆柱形或椭圆柱形的壳体由通过其中心轴线的平面分为迎光面和背光面两个部分，其中所述迎光面是透明的。
在一优选实施例中，所述迎光面的外侧壁涂覆有增透膜，所述增透膜用于提高太阳光的入射率；和/或
所述背光面的内侧壁设有热辐射屏蔽层，所述热辐射屏蔽层用于减少所述集热器的热辐射损失。
在一优选实施例中，所述热辐射屏蔽层为固定在所述背光面的内侧壁的铝板或银板或镀铝不锈钢板；或
所述热辐射屏蔽层为镀在所述背光面的内侧壁的金属反射层。
在一优选实施例中，所述背光面的内侧壁设有1至3层热辐射屏蔽层。
在一优选实施例中，所述金属反射层为银箔或铝箔。
在一优选实施例中，所述U型集热管为细长的U型管，且所述U型管具有与所述吸热板贴合的平面，从而增大所述U型集热管与所述吸热板之间的接触面积，提高传热效率。
在一优选实施例中，所述壳体为玻璃管，所述U型集热管为金属管，所述金属管与玻璃管通过可伐连接。
在一优选实施例中，所述壳体为玻璃管，所述U型集热管为玻璃管。
在一优选实施例中，所述壳体由硼硅玻璃制成。
在一优选实施例中，所述吸热板的面向所述壳体的迎光面的一侧所涂覆的选择性吸收涂层由半导体吸收-金属反射串列表面、金属-电介质复合材料、电介质-金属干涉叠层表面或本征选择性吸收表面或微不平表面等构成。
在一优选实施例中，所述选择性吸收涂层由金属反射层与形成在金属反射层上的半导体吸收层构成，其中，所述金属反射层材料为Ge，半导体吸收层的材料为Al。
在一优选实施例中，在所述壳体外侧与所述壳体内的U型集热管密封相连的管路包裹有保温材料，或者所述管路为真空保温管。
在一优选实施例中，所述壳体内填制用于维持壳体内真空度的蒸散型和非蒸散型吸气剂。
在一优选实施例中，所述吸热板通过支架与所述U型集热管固定连接，或者所述吸热板通过粘合剂与所述U型集热管粘合在一起。
在一优选实施例中，所述U型细管的外径为5-10mm，较佳地为8mm，和/或
所述U型细管的管壁厚度为0.3mm-0.7mm，较佳地为0.5mm。
本实用新型的集热器内设有与吸热板，吸热板上涂覆有太阳吸收效率高、反射效率低的选择性吸收涂层，吸热板的表面积较大，吸热板吸收的热量能够迅速传递给U型集热管，热辐射屏蔽层，所述热辐射屏蔽层用于减少所述集热器的热辐射损失。且本实用新型的集热器中可仅设有一个U型集热管，使得集热器的结构被简化，制作工艺和成本低且安装方便。
附图说明
图1是本实用新型实施例的真空集热器的立体示意图；和
图2是本实用新型实施例的真空集热器的剖面示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。
如图1和2所示，本实用新型的集热器包括壳体1、U型集热管2、吸热板3和前端盖4，其中壳体包括迎光面和背光面，且壳体上设有真空抽嘴6；U型集热管2固定地安装在壳体内，且U型集热管2的进、出口端与密封套管5相连，该密封套管密封地穿过前端盖4；吸热板3安装在壳体1的迎光面与U型集热管之间，且吸热板的面向壳体的迎光面的一侧涂覆有选择性吸收涂层，吸热板的另一侧与U型集热管紧密地贴合。
本实用新型的集热器中，壳体1为玻璃管，U型集热管2为金属管或玻璃管。较佳地，壳体1由硼硅玻璃制成，U型集热管2为金属管，之间用可伐连接。
本实用新型的集热器中，壳体1为玻璃管，U型集热管2为玻璃管。较佳地，壳体1由硼硅玻璃制成。
集热器的壳体1密封，且壳体内部可通过真空抽嘴6抽成真空。太阳光通过壳体的迎光面照射在吸热板3上，吸热板3吸收的热量用于加热U型集热管内的传热介质，从而实现集热器收集太阳能的作用。
附图所示的集热器壳体1为圆柱形，该圆柱形集热器壳体由通过其中心轴线的平面分为迎光面和背光面两个部分，其中迎光面是透明的。较佳地，在壳体迎光面的外侧壁涂覆有增透膜，从而提高太阳光的入射率，进一步提高U型集热管的工作温度。
在壳体1背光面的内侧壁设有热辐射屏蔽层。该热辐射屏蔽层可以是固定在背光面的内侧壁的铝板或银板或镀铝不锈钢板，也可以是镀在背光面的内侧壁的金属反射层，例如银箔或铝箔。热辐射屏蔽层能够减少集热器的热辐射损失，从而提高U型集热管2的工作温度。较佳地，背光面的内侧壁设有1至3层热辐射屏蔽层。
本实用新型中仅设有一个细长的U型集热管2，该U型细管的外径为5-10mm，较佳地为8mm。U型细管的管壁厚度为0.3mm-0.7mm，较佳地为0.5mm。
尽管图中没有示出，较佳地，U型管具有与吸热板贴合的平面，这样可以增大U型集热管与吸热板之间的接触面积，提高传热效率。吸热板可通过支架与U型集热管固定连接，也可通过粘合剂与U型集热管粘合在一起，该实施例中，所述吸热板的大小为134mm×1880mm。
吸热板的面向壳体的迎光面的一侧所涂覆的选择性吸收涂层可选用半导体吸收-金属反射串列表面、金属-电介质复合材料、电介质-金属干涉叠层表面、本征选择性吸收表面或微不平表面等材料结构构成。半导体吸收-金属反射串列表面可选用Si/Ge/-Al/Au/Cu/Al/Pt/W/Ni等材料。金属-电介质复合材料可选用Pt-Al2O3、Ni-SiO2、Ni/Co/Mo/Au/W/Pt-Al2O3、Al-AlN；Mo-MoO2或W-WO2等材料。电介质-金属干涉叠层表面可选用ZrB2、Mo/Co/Cr-Cr2O3、Mo-AlN或Au-TiO2/MgO等材料。本征吸收选择性吸收表面W、HfC或Cu2S等材料。微不平表面可选用Cu、Ni、SS、Re或W等材料。本实施例中，选择性吸收涂层由金属反射层与形成在金属反射层上的半导体吸收层构成。金属反射层材料为Ge，半导体吸收层的材料为Al。镀在U型真空集热管外表面的选择性吸收涂层用于吸收太阳光可见光，减小红外辐射，提高对太阳光的吸收效率，降低辐射效率，从而提高U型集热管的工作温度。
较佳地，为了维持集热器壳体内的真空度，可在壳体内填制用于维持壳体内真空度的蒸散型和非蒸散型吸气剂。此外，密封套管5的外侧可以包裹保温材料，或者套设真空保温套管，以减少热量损失，提高集热器的工作效率。
本实用新型的集热器内设有与吸热板，吸热板上涂覆有太阳吸收效率高、反射效率低的选择性吸收涂层，吸热板的表面积较大，吸热板吸收的热量能够迅速传递给U型集热管，热辐射屏蔽层，热辐射屏蔽层用于减少集热器的热辐射损失。且本实用新型的集热器中可仅设有一个U型集热管，使得集热器的结构被简化，制作工艺和成本低且安装方便。
以上已详细描述了本实用新型的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种集热器，其特征在于，所述集热器包括：
壳体，所述壳体包括迎光面和背光面，且所述壳体上设有真空抽嘴；
U型集热管，所述U型集热管固定地安装在所述壳体内；
吸热板，所述吸热板安装在所述壳体的迎光面与所述U型集热管之间，且所述吸热板的面向所述壳体的迎光面的一侧涂覆有选择性吸收涂层，所述吸热板的另一侧与所述U型集热管紧密地贴合；其中
所述壳体内部可形成密闭的真空环境，太阳光通过所述壳体的所述迎光面照射在所述吸热板上，所述吸热板吸收的热量用于加热所述U型集热管内的传热介质。
2.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述壳体呈圆柱形或椭圆柱形，所述圆柱形或椭圆柱形的壳体由通过其中心轴线的平面分为迎光面和背光面两个部分。
3.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述迎光面的外侧壁涂覆有增透膜，所述增透膜用于提高太阳光的入射率；和/或
所述背光面的内侧壁设有热辐射屏蔽层，所述热辐射屏蔽层用于减少所述集热器的热辐射损失。
4.根据权利要求3所述的集热器，其特征在于，所述热辐射屏蔽层为固定在所述背光面的内侧壁的铝板或银板或镀铝不锈钢板；或
所述热辐射屏蔽层为镀在所述背光面的内侧壁的金属反射层。
5.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述壳体为玻璃管，所述U型集热管为金属管，所述金属管与玻璃管之间通过可伐连接。
6.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述壳体和U型集热管均为玻璃管。
7.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述吸热板的面向所述壳体的迎光面的一侧所涂覆的选择性吸收涂层由半导体吸收-金属反射串列表面、金属-电介质复合材料、电介质-金属干涉叠层表面或本征选择性吸收表面或微不平表面构成。
8.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，在所述壳体外侧与所述壳体内的U型集热管密封相连的管路包裹有保温材料，或者所述管路为真空保温管。
9.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述壳体内填制用于维持壳体内真空度的蒸散型和非蒸散型吸气剂。
10.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述吸热板通过支架与所述U型集热管固定连接，或者所述吸热板通过粘合剂与所述U型集热管粘合在一起。
CN201520152114.8U 2015-03-17 2015-03-17 真空集热器 Expired - Fee Related CN204593898U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520152114.8U CN204593898U (zh) 2015-03-17 2015-03-17 真空集热器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520152114.8U CN204593898U (zh) 2015-03-17 2015-03-17 真空集热器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204593898U true CN204593898U (zh) 2015-08-26

Family

ID=53930044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520152114.8U Expired - Fee Related CN204593898U (zh) 2015-03-17 2015-03-17 真空集热器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN204593898U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105865045A (zh) * 2016-05-31 2016-08-17 栗世芳 一种抗冻高效太阳能采暖真空聚能集热管
CN106032941A (zh) * 2015-03-17 2016-10-19 益科博能源科技（上海）有限公司 真空集热器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106032941A (zh) * 2015-03-17 2016-10-19 益科博能源科技（上海）有限公司 真空集热器
CN105865045A (zh) * 2016-05-31 2016-08-17 栗世芳 一种抗冻高效太阳能采暖真空聚能集热管

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106032941A (zh) 真空集热器
CN106352567A (zh) 一种吸热器内置式新型太阳能集热管
CN204593898U (zh) 真空集热器
CN103196242B (zh) 一种无需玻璃罩的管式太阳能集热器
CN201561595U (zh) 双层同轴双通全玻璃太阳集热管
CN202562086U (zh) 一种槽式太阳能光热光电转化器
CN102494412A (zh) 一种平板型太阳能集热器
CN204535147U (zh) 非跟踪式太阳能集热器
CN103673344B (zh) U型多管式真空集热管
CN202813843U (zh) 平行多管式真空集热管
CN102569473A (zh) 同心圆式真空光热光电转换玻璃管
CN102242976A (zh) 太阳能热收集器
CN206160530U (zh) 非跟踪式太阳能集热器
CN102155807A (zh) 太阳能集热管
CN206670090U (zh) 太阳能真空集热器
CN207570146U (zh) 一种基于提高集热效率的太阳能真空管
CN204176943U (zh) 一种玻璃金属熔封直通式太阳真空集热管
CN202613793U (zh) 双套管真空玻璃中温系统及其集热器
CN202149624U (zh) 太阳能热收集器
CN204301342U (zh) 玻璃罩管反射聚光真空太阳集热管
CN103673342A (zh) 平行多管式真空集热管
CN202350346U (zh) 高效太阳能热收集器
CN202494236U (zh) 带有遮光板的储热式真空管及储热式真空管集热器
RU90884U1 (ru) Солнечный коллектор
CN203100226U (zh) 一种无需玻璃罩的管式太阳能集热器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150826

Termination date: 20200317