CN205156382U - 一种高效太阳能真空管集热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效太阳能真空管集热器，包括输水管道和若干沿输水管道两侧对称设置的真空管，所述输水管道包括进水管和出水管，所述真空管的进水口与所述输水管道的进水管连接，所述真空管的出水口与所述输水管道的出水口水管连接，所述输水管道两侧的真空管分别所在的平面之间的夹角为钝角。与现有技术相比，本实用新型结构简单，水流循环效率高，有效解决了保温和结构性能的安全可靠，蓄热温度可提高至200℃，扩展了其适用范围；同时还增加了反光层，使得玻璃内管360度都可以进行蓄热，极大的提高了真空管的蓄热效率，还具有内壁防结垢的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能技术领域，具体地说，是涉及一种高效太阳能真空管集热器。
背景技术
太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，太阳能真空管是太阳能热利用采集太阳光的主要核心部件。现有的真空管一般都是平板安装，也就是输水管道两侧在一个平面内安装有若干真空管，这种安装方式，热水循环在末端的循环速率不是很高，对于热水的集热效率有一定影响。太阳能真空管一般包括玻璃外管和内管，在内管的外壁上镀有吸热层，内、外管夹层之间通过抽吸成高真空态。当太阳光通过外玻璃管照射到内管的吸收涂层上，转换为热能，加热内管中的传热流体。通常现有的太阳能真空管的外管是透明的玻璃材质，但通过外管照射在内管上的太阳光只有50％的吸收率，因为在内管上总有一半的背光面没有光线照射，另外内管上涂层的选择也会影响对光能的吸收，由此降低了内管吸收太阳辐射的能力，使得太阳能真空的吸热效率不能得到充分的发挥，虽然真空起到了很好的保温效果，但是还是有一部分热能散失，蓄热效率较低，传统的真空管内壁还容易结垢，需要经常维护保养。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水流循环效率高、热转化效率高、保温效果好的高效太阳能真空管集热器。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高效太阳能真空管集热器，包括输水管道和若干沿输水管道两侧对称设置的真空管，所述输水管道包括进水管和出水管，所述真空管的进水口与所述输水管道的进水管连接，所述真空管的出水口与所述输水管道的出水口水管连接，所述输水管道两侧的真空管分别所在的平面之间的夹角为钝角。
进一步的，所述输水管道两侧的真空管分别所在的平面之间的夹角范围为115°-125°。
进一步的，所述输水管道两侧的真空管分别所在的平面之间的夹角为121°。
进一步的，所述的真空管包括外管和内管，所述的外管的内壁和所述的内管的外壁通过密封结构连接，所述的外管的内壁、所述的内管的外壁以及所述的密封结构之间构成真空层；所述的内管外壁设置有吸热层，所述的内管内壁设置有防粘涂层；所述的外管内壁设置有纳米保温层，所述的外管外壁设置有减反射层；所述的纳米保温层表面设置有横截面弧长为纳米保温层横截面周长五分之二的反光层；所述的外管和所述的纳米保温层均为透光材料制成。
进一步的，所述的外管和内管均由高硼硅玻璃材料制成。
进一步的，所述的吸热层为碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷。
进一步的，所述的纳米保温层为金属纳米粉体涂层。
进一步的，所述的减反射层为SnO2薄膜。
进一步的，所述的防粘涂层为聚四氟乙烯涂层。
与现有技术相比，本实用新型的一种高效太阳能真空管集热器结构简单，通过将输水管道两侧的真空管相互倾斜安装，增加集热器的水流循环效率，提高了蓄热效率；同时采用特殊结构的真空管，阳光通过减反射层后继续通过玻璃外管，然后通过纳米保温层照射到吸热层上，吸热层所吸收的热量传递给玻璃内管，进而对玻璃内管内的水进行加热，真空层组织了一部分热量的散失，纳米保温层进一步的杜绝了热量的散失，有效解决了保温和结构性能的安全可靠，通过此改进可使常规真空管的蓄热温度提高至200℃，扩展了其适用范围；同时还增加了反光层，将阳光反射到阳光照射不到的玻璃内管的一侧，使得玻璃内管360度都可以进行蓄热，极大的提高了真空管的蓄热效率，玻璃内管内壁还设置有防粘涂层，防止内壁结构，保养维护费用低。
附图说明
图1为本实用新型高效太阳能真空管集热器结构示意图；
图2为本实用新型真空管结构示意图。
图中，1、输水管道，2、真空管，2a、外管，2b、内管，2c、真空层，2d、吸热层，2e、纳米保温层，2f、减反射层，2g、反光层，2h，防粘涂层。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
本实用新型的描述中，需要理解的，术语＂上＂、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
一种高效太阳能真空管集热器，包括输水管道1和若干沿输水管道1两侧对称设置的真空管2，所述输水管道1包括进水管和出水管，所述真空管2的进水口与所述输水管道1的进水管连接，所述真空管2的出水口与所述输水管道1的出水口水管连接，所述输水管道1两侧的真空管2分别所在的平面之间的夹角为钝角。
特别优选的，所述输水管道1两侧的真空管2分别所在的平面之间的夹角范围为115°-125°，有较好的水流循环效率。
特别优选的，所述输水管道1两侧的真空管2分别所在的平面之间的夹角为121°，水流循环效率最高。
特别优选的，所述的真空管2包括外管2a和内管2b，所述的外管2a的内壁和所述的内管2b的外壁通过密封结构连接，所述的外管2a的内壁、所述的内管2b的外壁以及所述的密封结构之间构成真空层2c；所述的内管2b外壁设置有吸热层2d，所述的内管2b内壁设置有防粘涂层2h；所述的外管2a内壁设置有纳米保温层2e，所述的外管2a外壁设置有减反射层2f；所述的纳米保温层2e表面设置有横截面弧长为纳米保温层2e横截面周长五分之二的反光层2g；所述的外管2a和所述的纳米保温层2e均为透光材料制成。
特别优选的，所述的外管2a和内管2b均由高硼硅玻璃材料制成。
特别优选的，所述的吸热层2d为碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷。
特别优选的，所述的纳米保温层2e为金属纳米粉体涂层。
特别优选的，所述的减反射层2f为SnO2薄膜。
特别优选的，所述的防粘涂层2h为聚四氟乙烯涂层。
与现有技术相比，本实用新型的一种高效太阳能真空管集热器结构简单，通过将输水管道两侧的真空管相互倾斜安装，增加集热器的水流循环效率，提高了蓄热效率；同时采用特殊结构的真空管，阳光通过减反射层后继续通过玻璃外管，然后通过纳米保温层照射到吸热层上，吸热层所吸收的热量传递给玻璃内管，进而对玻璃内管内的水进行加热，真空层组织了一部分热量的散失，纳米保温层进一步的杜绝了热量的散失，有效解决了保温和结构性能的安全可靠，通过此改进可使常规真空管的蓄热温度提高至200℃，扩展了其适用范围；同时还增加了反光层，将阳光反射到阳光照射不到的玻璃内管的一侧，使得玻璃内管360度都可以进行蓄热，极大的提高了真空管的蓄热效率，玻璃内管内壁还设置有防粘涂层，防止内壁结构，保养维护费用低。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高效太阳能真空管集热器，其特征在于：包括输水管道(1)和若干沿输水管道(1)两侧对称设置的真空管(2)，所述输水管道(1)包括进水管和出水管，所述真空管(2)的进水口与所述输水管道(1)的进水管连接，所述真空管(2)的出水口与所述输水管道(1)的出水口水管连接，所述输水管道(1)两侧的真空管(2)分别所在的平面之间的夹角为钝角。
2.如权利要求1所述的高效太阳能真空管集热器，其特征在于：所述输水管道(1)两侧的真空管(2)分别所在的平面之间的夹角范围为115°-125°。
3.如权利要求1所述的高效太阳能真空管集热器，其特征在于：所述输水管道(1)两侧的真空管(2)分别所在的平面之间的夹角为121°。
4.如权利要求1所述的高效太阳能真空管集热器，其特征在于：所述的真空管(2)包括外管(2a)和内管(2b)，所述的外管(2a)的内壁和所述的内管(2b)的外壁通过密封结构连接，所述的外管(2a)的内壁、所述的内管(2b)的外壁以及所述的密封结构之间构成真空层(2c)；所述的内管(2b)外壁设置有吸热层(2d)，所述的内管(2b)内壁设置有防粘涂层(2h)；所述的外管(2a)内壁设置有纳米保温层(2e)，所述的外管(2a)外壁设置有减反射层(2f)；所述的纳米保温层(2e)表面设置有横截面弧长为纳米保温层(2e)横截面周长五分之二的反光层(2g)；所述的外管(2a)和所述的纳米保温层(2e)均为透光材料制成。
5.如权利要求4所述的高效太阳能真空管集热器，其特征在于：所述的外管(2a)和内管(2b)均由高硼硅玻璃材料制成。
6.如权利要求4所述的高效太阳能真空管集热器，其特征在于：所述的吸热层(2d)为碳化硅-锂辉石复相吸热陶瓷。
7.如权利要求4所述的高效太阳能真空管集热器，其特征在于：所述的纳米保温层(2e)为金属纳米粉体涂层。
8.如权利要求4所述的高效太阳能真空管集热器，其特征在于：所述的减反射层(2f)为SnO2薄膜。
9.如权利要求4所述的高效太阳能真空管集热器，其特征在于：所述的防粘涂层(2h)为聚四氟乙烯涂层。
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| CN201520814711.2U CN205156382U (zh) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | 一种高效太阳能真空管集热器 |
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| CN (1) | CN205156382U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106500373A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-03-15 | 西安电子科技大学 | 一种应用于太阳能热水器的SiC 纳米太阳能吸收剂 |
| CN106500363A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-03-15 | 西安电子科技大学 | 一种应用于太阳能热水器的Si3N4纳米太阳能吸收剂 |
| CN106524525A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-03-22 | 西安电子科技大学 | 应用于太阳能热水器的炭黑‑石墨烯纳米太阳能吸收剂 |
| CN106546009A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-03-29 | 西安电子科技大学 | 应用于太阳能热水器的SiC‑Si3N4太阳能吸收剂 |
| CN106546010A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-03-29 | 西安电子科技大学 | 应用于太阳能热水器的TiC‑TiN纳米太阳能吸收剂 |
| CN106568206A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-04-19 | 西安电子科技大学 | 一种应用于太阳能热水器的TiC 纳米太阳能吸收剂 |
| CN106568215A (zh) * | 2016-10-11 | 2017-04-19 | 西安电子科技大学 | 一种应用于太阳能热水器的炭黑‑碳纳米管太阳能吸收剂 |
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