CN209415796U - 一种太阳能真空集热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能真空集热管及其集热方法，包括具有采光侧和背光侧的外管，还设有连接冷水入口的内层管和连通热水出口的外层管，其中外层管位于朝向采光侧的所述外管内，内层管位于背光侧的所述外管内，外层管和内层管在外管内底部相互连通，将连接热水出口的外层管设置在外管的采光侧，将连接冷水入口的内层管设置在外管的背光侧，且朝向采光的方向，保持外层管位于内层管的前方。本实用新型的优点是：结构简单，内层管中的冷水被遮挡无太阳光照，冷热水管之间的温差大，回路热交换速度快，太阳能集热效率更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术领域，尤其是涉及一种太阳能真空集热技术。
背景技术
随着太阳能这种可再生能源在全世界的发展，太阳能热发电、太阳能制冷空调、太阳能海水淡化等太阳能工艺热利用技术逐步为公众所认识。真空集热管采集太阳能的方法是通过太阳光直接照射真空外管内的水管，使水管内水温升高，形成冷热温差，使热水向上运动，冷水向下运动，从而在水管内形成微循环流动，配合与水管相连的水箱，实现水箱内和水管冷热水微循环流动，将太阳能吸收转化为热能。
传统的集热管在接受太阳光照射时，太阳能的转化率较低，集热效率一般不高于50％；且由于单根水管里的冷热水微循环流动性差，冷水和热水不能直接形成回路，造成换热效果不佳。为此出现了同时在真空管内设置进水管和出水管的真空集热管，水箱的冷热水管分别在真空集热管的顶部与进水管和出水管相通，这样吸收的太阳能热量用于加热出水管内的热水，进水管送入冷水，实现冷热水的循环。但是这种双内管式的集热管也有冷热水之间存在热交换的情形，且回水管内水流速度过快，吸热效率不高。
发明内容
本实用新型的目的是提供提供一种减少冷热水之间的热交换、太阳能转化率更高的太阳能真空集热管。
本实用新型的技术解决方案是：一种太阳能真空集热管，包括具有采光侧和背光侧的外管，还设有连接冷水入口的内层管和连通热水出口的外层管，其中外层管位于朝向采光侧的所述外管内，内层管位于背光侧的所述外管内，外层管和内层管在所述外管内底部相互连通。
外管具有采光侧，朝向太阳进行集热，其内部设置外层管位于采光侧，可以直接吸取太阳能，内部流通的是受热后的热水，内层管位于背向采光侧一面，不吸收太阳能，内部流通的是进入的冷水，冷热水管路之间存在明显温差，可以形成冷热水回路，加快热交换速度，从而提升太阳能集热效率和太阳能转化率。
所述内层管水平截面呈圆形，所述外层管的水平截面呈圆弧型或扇形。外层管的表面积较大，有利于吸收更多的太阳能，内层管的面积较小，可以有效避免从外界吸热，从而进一步提高冷热水回路之间的温差，加速热交换速度。
所述外层管的热水出口位于所述内层管的冷水入口上方。热水出口高于冷水入口，这样在外层管利用水位压差使流经外层管的水流速下降，提高吸收太阳能的时长，进一步提高太阳能的利用效率。
在所述外层管朝向采光侧的表面上设有吸热涂层。提高吸热效率。
本实用新型的优点是：结构简单，内层管中的冷水被遮挡无太阳光照，冷热水管之间的温差大，回路热交换速度快，太阳能集热效率更高。
附图说明
附图1为本实用新型实施例的结构示意图；
附图2为本实用新型实施例的俯视剖视结构图；
1、外管，2、采光侧，3、真空绝热层，4、盖板，5、外层管，6、内层管，7、吸热涂层，8、背光侧。
具体实施方式
实施例：
参阅图1-2，为一种太阳能真空集热管，包括具有采光侧2和背光侧8的外管1、设置在外管1端部的盖板3、在外管1内腔形成的真空绝热层3，以及连接冷水入口的内层管6和连通热水出口的外层管5，其中外层管5位于朝向采光侧2的外管1内，内层管6位于背向采光侧2的外管1内，外层管5和内层管6的底部在外管1内相互连通。内层管6的水平截面呈圆形，外层管5的水平截面呈圆弧型，也可以呈扇形，且朝向采光的方向，保持外层管5位于内层管6的前方，太阳光被外层管5所遮挡，不会直接照射到内层管6上。外层管5的热水出口位于内层管6的冷水入口上方，在外层管5朝向采光侧2的表面上设有吸热涂层7。
一种太阳能真空集热方法，将连接热水出口的外层管5设置在外管1的采光侧2，将连接冷水入口的内层管6设置在外管1的背光侧8，且朝向采光的方向，保持外层管5位于内层管6的前方。
外管1具有采光侧，朝向太阳进行集热，其端部设有盖板3，从而在其内腔形成真空绝热层3。外层管5位于采光侧2的外管1内，而且呈半圆弧型，可以直接吸取太阳能，内部流通的是吸热后形成的热水，内层管6位于背向采光侧2的外管1内，直射的太阳光完全被外层管5遮挡，本身不吸收太阳能，内部流通的是进入的冷水，外层管5和内层管6的底部在外管1内互相连通，外层管5的热水出口位于内层管6的冷水入口上方，冷水从上而下进入，热水从下向上排出，形成冷热水的回路，而且热水出口高度高于冷水入口高度，形成热水和冷水的高度差，使热水在外层管内滞留时间更长，吸热更多，而且冷热水管路之间存在明显温差，热交换速度快，太阳能集热效率和太阳能转化率都较高。
上列详细说明是针对本实用新型之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (4)
1.一种太阳能真空集热管，包括具有采光侧和背光侧的外管，其特征在于：还设有连接冷水入口的内层管和连通热水出口的外层管，其中外层管位于朝向采光侧的所述外管内，内层管位于背光侧的所述外管内，外层管和内层管在所述外管内底部相互连通。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能真空集热管，其特征在于：所述内层管水平截面呈圆形，所述外层管的水平截面呈圆弧型或扇形。
3.根据权利要求1或2所述一种太阳能真空集热管，其特征在于：所述外层管的热水出口位于所述内层管的冷水入口上方。
4.根据权利要求1或2所述的一种太阳能真空集热管，其特征在于：在所述外层管朝向采光侧的表面上设有吸热涂层。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201822039033.3U CN209415796U (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种太阳能真空集热管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201822039033.3U CN209415796U (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种太阳能真空集热管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN209415796U true CN209415796U (zh) | 2019-09-20 |
Family
ID=67936895
Family Applications (1)
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| CN201822039033.3U Active CN209415796U (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种太阳能真空集热管 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN209415796U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109458740A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-12 | 广州中国科学院工业技术研究院 | 一种太阳能真空集热管及其集热方法 |
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2018
- 2018-12-05 CN CN201822039033.3U patent/CN209415796U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109458740A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-12 | 广州中国科学院工业技术研究院 | 一种太阳能真空集热管及其集热方法 |
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