CN205332556U - 一种太阳能热水器的集热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能热水器的集热装置，包括倾斜设在支架上的真空玻璃管，真空玻璃管中设有超导热管，超导热管位于真空玻璃管内且上端伸出真空玻璃管的上端，超导热管上设有横截面包括圆弧部三、连接部一、连接部二、圆弧部一和圆弧部二的铝翼导热片，圆弧部三的两端分别设有连接部一和连接部二，连接部一的另一端和圆弧部二的一端固连，连接部二的另一端和圆弧部一的一端固连，超导热管设置在圆弧部三中，支架上设有若干根斜支撑，斜支撑和真空玻璃管一一对应，每根斜支撑上都设有反光板，反光板包括两个对称设置并且相互固连的弧形部，两个弧形部外凸面之间还设有加强板，加强板固连在斜支撑上。本实用新型具有太阳能利用率高的优点。

Description

一种太阳能热水器的集热装置

技术领域

本实用新型属于太阳能设备技术领域，涉及一种太阳能热水器的集热装置。

背景技术

随着能源和环境的危机，人们越来越意识到节约能源的重要性，石油和煤炭的大量使用，虽然给我们的经济发展带来了能源保障，但是也污染了自然环境，另外石油和煤炭是不可再生的能源，始终有一天会使用枯竭。

太阳能能量大，持续性好，没有任何污染，是一种理想的清洁能源，随着经济和技术的发展，太阳能作为一种清洁早已经进入我们的生活，比如太阳能发电，太阳能热水器等。

太阳能热水器作为一种常用的太阳能设备为人们所熟悉，太阳能热水器在使用时需要通过集热装置把太阳的能量收集到一起，然后对集热管中的水进行加热，最后把加热后的水储存到保温桶中，供人们使用，但是目前太阳能热水器的集热装置的太阳能利用率较低、集热效果不是很理想，如遇阴雨天就无法使用。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种太阳能热水器的集热装置，本太阳能热水器的集热装置的太阳能利用率高、集热效果好。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种太阳能热水器的集热装置，包括倾斜设置在支架上的真空玻璃管，所述真空玻璃管中同轴设置有超导热管，所述超导热管位于真空玻璃管的内部，所述超导热管的上端伸出真空玻璃管的上端为导热端，所述超导热管上还设置有铝翼导热片，所述铝翼导热片的横截面包括圆弧部三、连接部一、连接部二、圆弧部一和圆弧部二，所述圆弧部三的圆心角大于180°，所述圆弧部三的两端分别设置有连接部一和连接部二，所述连接部一的另外一端和圆弧部二的一端固连，所述圆弧部二的另外一端为自由端，所述连接部二的另外一端和圆弧部一的一端固连，所述圆弧部一的另外一端为自由端，所述超导热管设置在圆弧部三中并且圆弧部三的内壁和超导热管的外壁贴合，所述圆弧部一和圆弧部二贴合在真空玻璃管的内壁上，所述支架上设置有若干根斜支撑，所述斜支撑位于真空玻璃管的正下方，所述斜支撑的长度方向和真空玻璃管的长度方向一致，所述斜支撑和真空玻璃管一一对应，所述每根斜支撑上都设置有反光板，所述反光板的横截面呈W形，所述反光板包括两个对称设置并且相互固连的弧形部，两个所述弧形部的内凹面和真空玻璃管相对设置并且分别位于真空玻璃管的两侧，两个所述弧形部的外凸面之间还设置有加强板，所述加强板固连在斜支撑上，所述真空玻璃管的轴线和反光板对称线位于同一个竖直平面中。

上述的一种太阳能热水器的集热装置中，所述圆弧部三的圆心角为330°，所述连接部一和连接部二之间的角度为30°。

上述的一种太阳能热水器的集热装置中，所述反光板的材料为镜面铝。

上述的一种太阳能热水器的集热装置中，所述真空玻璃管的倾斜角为45°。

上述的一种太阳能热水器的集热装置中，所述圆弧部一的自由端设置有竖直部一，所述圆弧部二的自由端设置有竖直部二，所述竖直部一和竖直部二之间具有间隙。

上述的一种太阳能热水器的集热装置中，所述支架包括矩形的水平支撑架，所述水平支撑架的下侧面设置有若干个支撑脚，所述水平支撑架的上侧面的两相对边沿分别设置有下固定座和竖直支撑架，所述竖直支撑架的高度大于下固定座，所述竖直支撑架的上端固连有集热箱，所述集热箱的长度方向和下固定座的长度方向一致，所述集热箱内部沿着长度方向设置有集热管，所述集热管沿长度方向具有若干根导热管，所述导热管沿着集热管的径向设置并且一端封闭，一端具有开口，所述固定座上沿着长度方向具有个下固定孔，所述集热箱上沿着长度方向具有若干个上固定孔，所述导热管具有开口的一端和上固定孔连通，所述下固定孔和上固定孔相对设置并且一一对应，所述真空玻璃管的下端固定在下固定孔中，所述真空玻璃管的上端固定在上固定孔中，所述超导热管的导热端插接在导热管中。

上述的一种太阳能热水器的集热装置中，所述集热箱中还设置有保温层，所述保温层位于集热箱的内壁和集热管之间。

与现有技术相比，本太阳能热水器的集热装置具有以下优点：

1、通过在超导热管上还设置有铝翼导热片，增加收集热量的面积，并且超导热管和铝翼导热片均处于真空玻璃管中导热效率高。

2、通过在真空玻璃管的下方设置反光板，反光板上的两个弧形部分别位于真空玻璃管的两侧，所以两个弧形部可以把真空玻璃管的两侧的太阳光反射到真空玻璃管的下侧面，可以增加真空玻璃管的光照面积，从而增加太阳能的利用率。

3、两个弧形部外凸面之间还设置有加强板，加强板可以增加反光板的结构强度，并且提供了一个和斜支撑固定的平面，方便把反光板固定在斜支撑上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A-A剖视图。

图3是反光板的横截面的结构示意图。

图4是铝翼导热片的横截面的结构示意图。

图中，1、支架；1a、支撑脚；1b、水平支撑架；1c、斜支撑；1d、竖直支撑架；2、真空玻璃管；3、反光板；3a、弧形部；3b、加强板；4、下固定座；4a、下固定孔；5、集热箱；5a、上固定孔；6、集热管；6a、导热管；7、保温层；8、超导热管；9、铝翼导热片；9a、圆弧部一；9b、圆弧部二；9c、圆弧部三；9d、连接部一；9e、连接部二；9f、竖直部一；9g、竖直部二。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图4所示，一种太阳能热水器的集热装置，包括倾斜设置在支架1上的真空玻璃管2，所述真空玻璃管2中同轴设置有超导热管8，所述超导热管8位于真空玻璃管2的内部，所述超导热管8的上端伸出真空玻璃管2的上端为导热端，所述超导热管8上还设置有铝翼导热片9，所述铝翼导热片9的横截面包括圆弧部三9c、连接部一9d、连接部二9e、圆弧部一9a和圆弧部二9b,所述圆弧部三9c的圆心角大于180°，所述圆弧部三9c的两端分别设置有连接部一9d和连接部二9e,所述连接部一9d的另外一端和圆弧部二9b的一端固连，所述圆弧部二9b的另外一端为自由端，所述连接部二9e的另外一端和圆弧部一9a的一端固连，所述圆弧部一9a的另外一端为自由端，所述超导热管8设置在圆弧部三9c中并且圆弧部三9c的内壁和超导热管8的外壁贴合，所述圆弧部一9a和圆弧部二9b贴合在真空玻璃管2的内壁上，所述支架1上设置有若干根斜支撑1c，所述斜支撑1c位于真空玻璃管2的正下方，所述斜支撑1c的长度方向和真空玻璃管2的长度方向一致，所述斜支撑1c和真空玻璃管2一一对应，即每根斜支撑1c对应一根真空玻璃管2，所述每根斜支撑1c上都设置有反光板3，所述反光板3的横截面呈W形，所述反光板3包括两个对称设置并且相互固连的弧形部3a，两个所述弧形部3a的内凹面和真空玻璃管2相对设置并且分别位于真空玻璃管2的两侧，两个所述弧形部3a的外凸面之间还设置有加强板3b，所述加强板3b固连在斜支撑1c上，所述真空玻璃管2的轴线和反光板3对称线位于同一个竖直平面中。

两个所述弧形部3a分别位于真空玻璃管2的两侧，所以两个弧形部3a的内凹面可以把真空玻璃管2的两侧的太阳光反射到真空玻璃管2的下侧面，可以增加真空玻璃管2的光照面积，从而增加太阳能的利用率。

具体来说，所述铝翼导热片9一体成型。

具体来说，所述加强板3b可以是一块整板，加强板3b的长度和反光板3的长度相同；所述加强板3b也可以是沿着反光板3的长度方向均匀设置的至少两块单独的板体，当板体的数量为两个时，两块板体分别设置在反光板3的上端和下端。

作为另外一种情况，所述铝翼导热片9和加强板3b一体成型。

具体来说，所述斜支撑1c的材料是角钢，角钢结构稳定并且可以直接购买，成本低。

具体来说，所述加强板3b和斜支撑1c之间通过若干个螺钉固连。

超导热管8可以在市场上购买，所述超导热管8是依靠其内部工质在一个抽成一定的真空的封闭壳体中循环相变而传递热量的装置，超导热管8的超强导热系数是一般金属的万倍左右，换热效率高达98％以上，是任何一种普通热交换器无法达到的。

具体来说，所述圆弧部三9c的圆心角为330°或者300°，所述连接部一9d和连接部二9e之间的角度为30°。连接部一9d和连接部二9e的设置，使铝翼导热片9起到弹簧的作用，目的是为了铝翼导热片9的圆弧部一9a和圆弧部二9b的侧面可以紧贴在真空玻璃管2的内壁上。

具体来说，所述反光板3的材料为镜面铝，所述反光板3的材料也可以是其它具有反光作用的材料，比如镜子。

具体来说，所述真空玻璃管2的倾斜角为为30°～60°，优选为45°。

具体来说，所述圆弧部一9a的自由端设置有竖直部一9f，所述圆弧部二9b的自由端设置有竖直部二9g，所述竖直部一9f和竖直部二9g之间具有间隙，这样设计可以避免铝翼导热片9因为热胀冷缩而变形，导致破坏铝翼导热片9和真空玻璃管2内壁之间的贴合度。

具体来说，所述支架1包括矩形的水平支撑架1b，所述水平支撑架1b的下侧面设置有若干个支撑脚1a，所述水平支撑架1b的上侧面的两相对边沿分别设置有下固定座4和竖直支撑架1d，所述竖直支撑架1d的高度大于下固定座4，所述竖直支撑架1d的上端固连有集热箱5，所述集热箱5的长度方向和下固定座4的长度方向一致，所述集热箱5内部沿着长度方向设置有集热管6，所述集热管6沿长度方向具有若干根导热管6a，所述导热管6a沿着集热管6的径向设置并且一端封闭，一端具有开口，所述固定座4上沿着长度方向具有若干个下固定孔4a，所述集热箱5上沿着长度方向具有若干个上固定孔5a，所述导热管6a具有开口的一端和上固定孔5a连通，所述下固定孔4a和上固定孔5a相对设置并且一一对应，即下固定孔4a和上固定孔5a相对并且同轴设置，所述真空玻璃管2的下端固定在下固定孔4a中，所述真空玻璃管2的上端固定在上固定孔5a中，所述超导热管8的导热端插接在导热管6a中并且两者相互贴合。

集热管6和导热管6a之间相互密封设置，作为优选集热管6上对称开设有两个同轴的通孔，所述导热管6a插接在两个通孔中，所述集热管6和导热管6a之间通过焊接固定并且两个之间保持水密，所以当集热管6中具有水流时，集热管6中的水不会进入导热管6a中。

具体来说，所述集热箱5中还设置有保温层7，所述保温层7位于集热箱5的内壁和集热管6之间。

保温层7的作用是使集热管6中的热量尽可能少的流失，提高热利用率，保温层7的材料是岩棉，保温层7的材料也可以是其它具有保温功能的材料。

本太阳能热水器的集热装置的整个工作规程是这样的：太阳光照射在真空玻璃管上，并且通过铝翼导热片9传递给超导热管8，所述超导热管8通过导热端把热能传递给导热管6a和集热管6，水流从集热管6的进水口流入并且吸收导热管6a和集热管6上的热能，水温升高并且从出水口汇总到保温桶中，另外反光板3的两个弧形部3a可以把真空玻璃管2的两侧的太阳光反射到真空玻璃管2的下侧面，增加铝翼导热片9的吸热面积。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种太阳能热水器的集热装置，包括倾斜设置在支架(1)上的真空玻璃管(2)，其特征在于，所述真空玻璃管(2)中同轴设置有超导热管(8)，所述超导热管(8)位于真空玻璃管(2)的内部,所述超导热管(8)的上端伸出真空玻璃管(2)的上端为导热端，所述超导热管(8)上还设置有铝翼导热片(9)，所述铝翼导热片(9)的横截面包括圆弧部三(9c)、连接部一(9d)、连接部二(9e)、圆弧部一(9a)和圆弧部二(9b)，所述圆弧部三(9c)的圆心角大于180°，所述圆弧部三(9c)的两端分别设置有连接部一(9d)和连接部二(9e)，所述连接部一(9d)的另外一端和圆弧部二(9b)的一端固连，所述圆弧部二(9b)的另外一端为自由端，所述连接部二(9e)的另外一端和圆弧部一(9a)的一端固连，所述圆弧部一(9a)的另外一端为自由端，所述超导热管(8)设置在圆弧部三(9c)中并且圆弧部三(9c)的内壁和超导热管(8)的外壁贴合，所述圆弧部一(9a)和圆弧部二(9b)贴合在真空玻璃管(2)的内壁上，所述支架(1)上设置有若干根斜支撑(1c)，所述斜支撑(1c)位于真空玻璃管(2)的正下方，所述斜支撑(1c)的长度方向和真空玻璃管(2)的长度方向一致，所述斜支撑(1c)和真空玻璃管(2)一一对应，所述每根斜支撑(1c)上都设置有反光板(3)，所述反光板(3)的横截面呈W形，所述反光板(3)包括两个对称设置并且相互固连的弧形部(3a)，两个所述弧形部(3a)的内凹面和真空玻璃管(2)相对设置并且分别位于真空玻璃管(2)的两侧，两个所述弧形部(3a)的外凸面之间还设置有加强板(3b)，所述加强板(3b)固连在斜支撑(1c)上。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的集热装置，其特征在于，所述圆弧部三(9c)的圆心角为330°，所述连接部一(9d)和连接部二(9e)之间的角度为30°。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能热水器的集热装置，其特征在于，所述反光板(3)的材料为镜面铝。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能热水器的集热装置，其特征在于，所述真空玻璃管(2)的倾斜角为45°。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能热水器的集热装置，其特征在于，所述圆弧部一(9a)的自由端设置有竖直部一(9f)，所述圆弧部二(9b)的自由端设置有竖直部二(9g)，所述竖直部一(9f)和竖直部二(9g)之间具有间隙。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的集热装置，其特征在于，所述支架(1)包括矩形的水平支撑架(1b)，所述水平支撑架(1b)的下侧面设置有若干个支撑脚(1a)，所述水平支撑架(1b)的上侧面的两相对边沿分别设置有下固定座(4)和竖直支撑架(1d)，所述竖直支撑架(1d)的高度大于下固定座(4)，所述竖直支撑架(d1)的上端固连有集热箱(5)，所述集热箱(5)的长度方向和下固定座(4)的长度方向一致，所述集热箱(5)内部沿着长度方向设置有集热管(6)，所述集热管(6)沿长度方向具有若干根导热管(6a)，所述导热管(6a)沿着集热管(6)的径向设置并且一端封闭，一端具有开口，所述固定座(4)上沿着长度方向具有若干个下固定孔(4a)，所述集热箱(5)上沿着长度方向具有若干个上固定孔(5a)，所述导热管(6a)具有开口的一端和上固定孔(5a)连通，所述下固定孔(4a)和上固定孔(5a)相对设置并且一一对应，所述真空玻璃管(2)的下端固定在下固定孔(4a)中，所述真空玻璃管(2)的上端固定在上固定孔(5a)中，所述超导热管(8)的导热端插接在导热管(6a)中。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器的集热装置，其特征在于，所述集热箱(5)中还设置有保温层(7)，所述保温层(7)位于集热箱(5)的内壁和集热管(6)之间。