CN208075351U - 太阳能集热管及太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能集热管及太阳能热水器，涉及太阳能的技术领域，所述太阳能集热管，包括真空集热管和热管，所述热管中密封有导热介质，所述热管包括吸热部和导热部，所述吸热部设置在所述真空集热管的内部，所述导热部与水箱连接，所述热管内的导热介质吸热后用于将热量传递给水箱。在加热过程中，水只存在与水箱中，太阳能集热管不会再因为积垢的原因而导致其吸热效率降低，同时，避免了承压运行时产生的玻璃管破裂的问题。

Description

太阳能集热管及太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及太阳能的技术领域，尤其是涉及一种太阳能集热管及太阳能热水器。

背景技术

带有玻璃管的太阳能为常见的太阳能装置，通过玻璃管的吸热作用，对水进行加热，可以充分的利用太阳能资源，减少化石燃料的使用，有助于保护环境，节约能源。

但是，现有的玻璃管太阳能在使用的过程中存在以下问题：第一，玻璃管与水直接接触极易造成玻璃管破碎而导致系统瘫痪，同时在冬天，环境气温比较低，由于保温不好或伴热带不工作造成玻璃管的炸裂导致系统瘫痪；第二，水在加热后析出大量的钙镁等离子而形成水垢聚积在玻璃管内难以清理，久而久之，会导致玻璃管的透光效果变差，吸热效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能集热管及太阳能热水器，以缓解现有的热水器在使用过程中玻璃管中容易产生积垢，影响吸热效率，且玻璃管的脆性决定了玻璃管太阳能无法承压运行的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种太阳能集热管，包括真空集热管和热管，所述热管中密封有导热介质，所述热管包括吸热部和导热部，所述吸热部设置在所述真空集热管的内部，所述导热部与水箱连接，所述热管内的导热介质吸热后用于将热量传递给水箱。

进一步的，所述真空集热管的横截面为圆环，所述吸热部朝向所述真空集热管向光面的一侧为与所述真空集热管内壁弯曲程度对应的曲面。

进一步的，沿所述真空集热管的长度方向，设置有支架，所述支架两侧分别抵在所述真空集热管背光面的内壁与热管的背面，以使所述吸热部的曲面靠紧所述真空集热管向光面的内壁。

进一步的，所述吸热部的背面为向所述吸热部的向光面凸起的凸面，用于增加所述导热介质的吸热速度。

进一步的，所述吸热部和导热部彼此独立，且所述吸热部与导热部上对应设置有扁平状的传热结构，以使二者的传热结构彼此抵接时，所述吸热部将热量传递给导热部。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种太阳能热水器，包括水箱和上述的太阳能集热管。

进一步的，所述水箱为圆筒形，所述导热部包括与所述水箱侧壁弯曲程度对应的弯曲部，所述弯曲部用于绕在所述水箱的外侧，用于将所述导热介质的热量传递给水箱外壁。

进一步的，所述水箱外侧设置有保温层，所述弯曲部位于所述水箱外壁与所述保温层的内壁之间，所述保温层用于减少热量的散失。

进一步的，所述太阳能热水器包括支撑架，所述支撑架上设置有与所述太阳能集热管对应的支撑托，所述支撑托与支撑架之间通过弹簧连接，所述支撑托用于将所述太阳能集热管向所述水箱所在方向托举，以使所述导热部与所述水箱外壁紧贴。

进一步的，所述水箱包括污水排放口，所述污水排放口位于所述水箱的侧壁上，用于排放清理积垢后产生的污水。

本实用新型实施例提供的太阳能集热管，用于吸收太阳产生的热量，并将这份热量传递给水箱内的水。太阳能集热管包括真空集热管和热管，所述热管中密封有导热介质，导热介质起到热量的传递作用。所述热管包括吸热部和导热部，所述吸热部套设在所述真空集热管的内部，所述导热部与水箱连接。太阳能集热管的工作原理如下：阳光照射在真空集热管上，从而可以将热量收集，收集的热量用来加热热管中的导热介质，吸热部中的导热介质受热蒸发，蒸汽流向导热部将热量传递给水箱内的水，导热介质温度降低后凝结成液体，依靠重力，导热介质回流到吸热部，形成循环。在这个过程中，水只存在与水箱中，太阳能集热管不会再因为积垢的原因而导致其吸热效率降低，同时，避免了承压运行时产生的玻璃管破裂的问题。

本实用新型实施例提供的太阳能热水器，包括水箱和上述的太阳能集热管。所述太阳能集热管用于吸收太阳产生的热量，并将这份热量传递给水箱内的水。太阳能集热管包括真空集热管和热管，所述热管中密封有导热介质，导热介质起到热量的传递作用。所述热管包括吸热部和导热部，所述吸热部套设在所述真空集热管的内部，所述导热部与水箱连接。太阳能集热管的工作原理如下：阳光照射在真空集热管上，从而可以将热量收集，收集的热量用来加热热管中的导热介质，吸热部中的导热介质受热蒸发，蒸汽流向导热部将热量传递给水箱内的水，导热介质温度降低后凝结成液体，依靠重力，导热介质回流到吸热部，形成循环。在这个过程中，水只存在与水箱中，太阳能集热管不会再因为积垢的原因而导致其吸热效率降低，同时，避免了承压运行时产生的玻璃管破裂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的太阳能集热管的示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的太阳能集热管的一种热管的示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的太阳能集热管的另一种热管的示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的太阳能集热管的截面图；

图5为本实用新型实施例2提供的太阳能集热管的截面图；

图6为本实用新型实施例提供的太阳能热水器的示意图。

图标：100-真空集热管；210-吸热部；220-导热部；310-第一抵压块；320-第二抵压块；400-水箱；500-保温层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所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。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提供了一种太阳能集热管，下面给出多个实施例对本实用新型提供的太阳能集热管的结构进行详细描述。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型提供的太阳能集热管，用于吸收太阳产生的热量，并将这份热量传递给水箱400内的水。太阳能集热管包括真空集热管100和热管，所述热管中密封有导热介质，导热介质起到热量的传递作用。所述热管包括吸热部210和导热部220，所述吸热部210套设在所述真空集热管100的内部，所述导热部220与水箱400连接。太阳能集热管的工作原理如下：阳光照射在真空集热管100上，从而可以将热量收集，收集的热量用来加热热管中的导热介质，吸热部210中的导热介质受热蒸发，蒸汽流向导热部220将热量传递给水箱400内的水，导热介质温度降低后凝结成液体，依靠重力，导热介质回流到吸热部210，形成循环。在这个过程中，水只存在与水箱400中，太阳能集热管不会再因为积垢的原因而导致其吸热效率降低，同时，避免了承压运行时产生的玻璃管破裂的问题。

所述真空集热管100的材质可以为玻璃，玻璃材质透光率高，加工方便，且具有一定的保温效果。

具体的，所述真空集热管100的横截面可以为圆环，这样可以最大程度的接收太阳光，从而提高吸热效率；所述吸热部210朝向所述真空集热管100向光面的一侧为与所述真空集热管100内壁弯曲程度对应的曲面，阳光穿过外套层照射在吸热部210上，吸热部210可以将热量吸收，从而用来时导热介质蒸发，通过将吸热部210朝向真空集热管100向光面的一侧设置成与之相对应的曲面，可以使更多的阳光直接照射在吸热部210上，增加了吸热的效率。

如图3所示，为了方便热管的运输，吸热部210和导热部220可以为彼此独立的两部分，且吸热部210与导热部220上对应设置有扁平状的传热结构，当二者的传热结构彼此抵接时，所述吸热部210将热量传递给导热部220。组装时，可以采用金属丝捆绑传热结构的方式将二者连接，或者采用扣接的固定套等方式。

如图4所示，进一步的，沿所述真空集热管100的长度方向，可以设置有支架，所述支架两侧分别抵在所述真空集热管100背光面的内壁与热管的背面，可以使所述吸热部210的曲面靠紧所述真空集热管100向光面的内壁。因为空气的传热效率比较低，而且会消耗一定的热量。本实用新型提供的太阳能集热管中采用支架支撑的方式，将吸热部210紧靠真空集热管100向光面的内壁，这样阳光通过了真空集热管100之后就可以直接的照射在吸热部210了，而不需要再经过空气，这样，可以最大限度的使用太阳能，避免不必要的消耗。

进一步的，所述吸热部210的背面为向所述吸热部210的向光面凸起的凸面，用于增加所述导热介质的吸热速度。因为吸热部210的主要吸热的部分在向光面，所以可以将吸热部210的背光面设置成向向光面方向凸出，这样，可以使整个吸热部210呈现向向光面弯曲的状态，这样可以使吸热部210的厚度设置更为合理。因为从向光面吸收的热量将会沿着吸热部210的厚度方向传递，厚度过大，将会增加热量的传递时间，将会导致热量散失的更多，而本申请采用吸热部210正面与背面向同弯曲，且弯曲程度相同，配置合理，导热效果更好。

支架朝向吸热部210的背面的一侧可以为与吸热部210的背面的弯曲程度相对应的曲面，从而可以使二者适配。支架的下端可以尖端，这样可以减小与真空集热管100内壁之间的摩擦力，这样在安装的过程中，抽出与伸入带有支架的热管时，会更加的省力。

实施例2

本实用新型提供的太阳能集热管，用于吸收太阳产生的热量，并将这份热量传递给水箱400内的水。太阳能集热管包括真空集热管100和热管，所述热管中密封有导热介质，导热介质起到热量的传递作用。所述热管包括吸热部210和导热部220，所述吸热部210套设在所述真空集热管100的内部，所述导热部220与水箱400连接。太阳能集热管的工作原理如下：阳光照射在真空集热管100上，从而可以将热量收集，收集的热量用来加热热管中的导热介质，吸热部210中的导热介质受热蒸发，蒸汽流向导热部220将热量传递给水箱400内的水，导热介质温度降低后凝结成液体，依靠重力，导热介质回流到吸热部210，形成循环。在这个过程中，水只存在与水箱400中，太阳能集热管不会再因为积垢的原因而导致其吸热效率降低，同时，避免了承压运行时产生的玻璃管破裂的问题。

如图5所示，与实施例1不同之处在于，所述支架可以包括第一抵压块310和第二抵压块320，第一抵压块310朝向吸热部210的背面的一侧为与吸热部210背面弯曲程度相同的曲面，可以使二者的接触更加的紧密，第二抵压块320朝向真空集热管100背面的一侧可以为尖端，减小与真空集热管100之间的摩擦力，使支架和吸热部210的滑入更加的方便。

优选的，所述第一抵压块310与第二抵压块320之间可以设置有弹簧，当将支架与吸热部210一同放入到真空集热管100中，需要先将第一抵压块310与第二抵压块320压缩一下，然后顺着真空集热管100伸入进气，这样弹簧就是处于压缩的状态了，所述弹簧可以带动所述第一抵压块310和第二抵压块320向彼此相背的方向运动，可以使所述第二抵压块320将所述吸热部210向所述真空集热管100内壁挤压，从而可以将吸热部210与真空集热管100的内壁挤压的更加的紧密，减少二者之间的空隙。

综上所述，本实用新型提供的太阳能集热管，用于吸收太阳产生的热量，并将这份热量传递给水箱400内的水。太阳能集热管包括真空集热管100和热管，所述热管中密封有导热介质，导热介质起到热量的传递作用。所述热管包括吸热部210和导热部220，所述吸热部210套设在所述真空集热管100的内部，所述导热部220与水箱400连接。太阳能集热管的工作原理如下：阳光照射在真空管集热管100上，从而可以将热量收集，收集的热量用来加热热管中的导热介质，吸热部210中的导热介质受热蒸发，蒸汽流向导热部220将热量传递给水箱400内的水，导热介质温度降低后凝结成液体，依靠重力，导热介质回流到吸热部210，形成循环。在这个过程中，水只存在与水箱400中，太阳能集热管不会再因为积垢的原因而导致其吸热效率降低，同时，避免了承压运行时产生的玻璃管破裂的问题。

本实用新型提供的太阳能热水器，包括水箱400和上述的太阳能集热管。所述太阳能集热管用于吸收太阳产生的热量，并将这份热量传递给水箱400内的水。太阳能集热管包括真空集热管100和热管，所述热管中密封有导热介质，导热介质起到热量的传递作用。所述热管包括吸热部210和导热部220，所述吸热部210套设在所述真空集热管100的内部，所述导热部220与水箱400连接。太阳能集热管的工作原理如下：阳光照射在真空集热管100上，从而可以将热量收集，收集的热量用来加热热管中的导热介质，吸热部210中的导热介质受热蒸发，蒸汽流向导热部220将热量传递给水箱400内的水，导热介质温度降低后凝结成液体，依靠重力，导热介质回流到吸热部210，形成循环。在这个过程中，水只存在与水箱400中，太阳能集热管不会再因为积垢的原因而导致其吸热效率降低，同时，避免了承压运行时产生的玻璃管破裂的问题。

如图6所示，具体的，所述水箱400的形状可以为圆筒形，所述导热部220包括与所述水箱400侧壁弯曲程度对应的弯曲部，所述弯曲部用于绕在所述水箱400的外侧，用于将所述导热介质的热量传递给水箱400外壁，通过对水箱400外壁进行加热的方式对水箱400中水进行加热，可以从根本上解决玻璃套管积垢的问题，因为作为真空集热管100的玻璃管始终没有与水接触。

所述水箱400外侧设置有保温层500，保温层500可以为环保型聚氨酯发泡剂制备而成，所述保温层500为包裹在所述水箱400的外侧，除了真空集热管100的伸入口，其他的地方都是密封的，为了防止水箱400内的水温度降低。所述弯曲部位于所述水箱400外壁与所述保温层500的内壁之间，同时可以保证导热部220散发的热量绝大部分可以被水箱400吸收，传递给水，提供了传热效率。

进一步的，所述太阳能热水器可以包括支撑架，所述支撑架上设置有与所述太阳能集热管对应的支撑托，支撑托的数量为多个，与太阳能集热管的数量相同，所述支撑托与支撑架之间通过弹簧连接，所述支撑托用于将所述太阳能集热管向所述水箱400所在方向托举，可以使所述导热部220与所述水箱400外壁紧贴，同时，因为真空集热管100的材质为玻璃，在安装的过程中，直接将玻璃管与金属架固定，容易造成玻璃管的破裂，而通过连接有弹簧的支撑托，玻璃管受到的碰撞将减小，使安装更加的方便。

优选的，因为只有水箱400内有水，所以水箱400侧壁内容易产生积垢，需要定时对水箱400内腔进行除垢，除垢后的水中混杂着需要固体杂质，这些杂质不能从室内的喷头送出。所以需要在水箱400上设置污水排放口，排放口的口径较大，可以轻松的排出杂质，所述污水排放口位于所述水箱400的侧壁上，用于排放清理积垢后产生的污水。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能集热管，其特征在于，包括真空集热管和热管，所述热管中密封有导热介质，所述热管包括吸热部和导热部，所述吸热部设置在所述真空集热管的内部，所述导热部与水箱连接，所述热管内的导热介质吸热后用于将热量传递给水箱。

2.根据权利要求1所述的太阳能集热管，其特征在于，所述真空集热管的横截面为圆环，所述吸热部朝向所述真空集热管向光面的一侧为与所述真空集热管内壁弯曲程度对应的曲面。

3.根据权利要求2所述的太阳能集热管，其特征在于，沿所述真空集热管的长度方向，设置有支架，所述支架两侧分别抵在所述真空集热管背光面的内壁与热管的背面，以使所述吸热部的曲面靠紧所述真空集热管向光面的内壁。

4.根据权利要求3所述的太阳能集热管，其特征在于，所述吸热部的背面为向所述吸热部的向光面凸起的凸面，用于增加所述导热介质的吸热速度。

5.根据权利要求1所述的太阳能集热管，其特征在于，所述吸热部和导热部彼此独立，且所述吸热部与导热部上对应设置有扁平状的传热结构，以使二者的传热结构彼此抵接时，所述吸热部将热量传递给导热部。

6.一种太阳能热水器，其特征在于，包括水箱和权利要求1-5任意一项所述的太阳能集热管。

7.根据权利要求6所述的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱为圆筒形，所述导热部包括与所述水箱侧壁弯曲程度对应的弯曲部，所述弯曲部用于绕在所述水箱的外侧，用于将所述导热介质的热量传递给水箱外壁。

8.根据权利要求7所述的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱外侧设置有保温层，所述弯曲部位于所述水箱外壁与所述保温层的内壁之间，所述保温层用于减少热量的散失。

9.根据权利要求8所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能热水器包括支撑架，所述支撑架上设置有与所述太阳能集热管对应的支撑托，所述支撑托与支撑架之间通过弹簧连接，所述支撑托用于将所述太阳能集热管向所述水箱所在方向托举，以使所述导热部与所述水箱外壁紧贴。

10.根据权利要求6所述的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱包括污水排放口，所述污水排放口位于所述水箱的侧壁上，用于排放清理积垢后产生的污水。