CN220852642U - 一种真空集热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空集热装置，包括依次串联或并联的若干根U型的采热管以及套在采热管外的真空管，每根采热管均包括插入到真空管内的两根相互平行的热交换管以及连接在两根热交换管里端的第一连接管，所述第一连接管靠近真空管的内管的管底，所述热交换管均靠近真空管的内管的内壁，相邻两根采热管的热交换管外端之间连接有第二连接管，所述热交换管、第一连接管和第二连接管内通有导热流体。热交换管、第一连接管和第二连接管内通有导热油，真空管将太阳能转化成热能，通过热交换管传递给导热油，使导热油的温度升高，导热油流动时，将热量带走。导热油通过油泵强制流动，提高了本实用新型的光热转换效率。

Description

一种真空集热装置

技术领域

本实用新型涉及光热转换技术领域，尤其涉及一种真空集热装置。

背景技术

太阳能是一种清洁能源，其应用越来越广泛。太阳能的一项重要的用途就是将太阳能转化为热能，然后用于工业生产或者民用。目前的太阳能热水器通常采用真空集热管，真空集热管与水箱连通，阳光照射在真空集热管上时，对真空集热管内的水进行加热，然后加热后的水由于温度高于水箱内的水，因而会上升与水箱内水进行循环，从而进行热传递，使水箱内的水温度升高。但是这种循环方式依靠冷热水之间的自然对流，因而循环速度很慢，热传递效率低,从而降低了太阳能热水器的光热转换效率。

另外，由于真空集热管通常采用易碎的玻璃制成，如真空集热管碎裂，会导致太阳能热水器漏水。由于太阳能热水器采用水，因而其只能提供低于100℃的热水，并不能用于生产蒸汽或温度高于100℃的生产中。

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真空集热装置，用于解决目前的太阳能热水器由于依靠冷热水之间的自然对流导致光热转换效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种真空集热装置，包括依次串联或并联的若干根U型的采热管以及套在采热管外的真空管，每根采热管均包括插入到真空管内的两根相互平行的热交换管以及连接在两根热交换管里端的第一连接管，所述第一连接管靠近真空管的内管的管底，所述热交换管均靠近真空管的内管的内壁，相邻两根采热管的热交换管外端之间连接有第二连接管，所述热交换管、第一连接管和第二连接管内通有导热流体。

进一步的，所述真空管的内管内沿轴向插有支撑管，所述支撑管的外壁靠近真空管的内管，每根采热管的两根热交换管均插入到对应的支撑管内且与对应的支撑管固定连接。

进一步的，所述热交换管、第一连接管和第二连接管由同一根金属管弯制而成。

进一步的，所述支撑管和热交换管一体成型，所述第一连接管和第二连接管均与热交换管固定连接。

进一步的，所述支撑管、采热管、第一连接管、第二连接管至少其中之一采用金属材质。

进一步的，所述支撑管、热交换管、第一连接管和第二连接管材质均为稀土合金铝管。

进一步的，所述导热流体为导热油。

本实用新型的积极效果为：

1、本实用新型设有若干根真空管，每个真空管内均设有相互连接形成U字形的热交换管和第一连接管，相连的真空管内的热交换管通过第二连接管相连。热交换管、第一连接管和第二连接管内通有导热油，真空管将太阳能转化成热能，通过热交换管传递给导热油，使导热油的温度升高，导热油流动时，将热量带走。导热油采用300度导热油，其可在中温范围(80至250℃)内稳定工作，从而使本实用新型可用于蒸汽的生产。由于导热油通过油泵强制流动，因而提高了热传递效率，也就提高了本实用新型的光热转换效率。

2、真空管内设有支撑管，热交换管设置在支撑管内，真空管和支撑管采用一体成型，从而便于大批量生产。支撑管与真空管热的交换面积更大，因而可将更多的热量快速传递到热交换管，进一步提高本实用新型的光热转换效率。另外，支撑管起到支撑作用，避免热交换管在真空管内晃动。

附图说明

图1是实施例1中单个真空管内的结构示意图；

图2是去除真空管后实施例1的示意图；

图3是实施例2中单个真空管内的结构示意图；

图4是图3中A-A部位的剖视图；

图5是实施例2中相邻的采热管之间的连接示意图；

图中：

1、热交换管；2、真空管；3、支撑管；4、第一连接管；5、分液器；6、第二连接管。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，一种真空集热装置，包括依次串联的若干根U型的采热管以及套在采热管外的真空管2，每根采热管均包括插入到真空管2内的两根相互平行的热交换管1以及连接在两根热交换管1里端的第一连接管4，所述第一连接管4靠近真空管2的内管的管底，所述热交换管1均靠近真空管2的内管的内壁，相邻两根采热管的热交换管1外端之间连接有第二连接管6。

真空管2采用现有太阳能热水器的真空集热管，其由内管和外管组成，内管和外管之间抽真空，内管的外壁上镀有吸热层。

图2是本实用新型的一种应用方式。热交换管1、第一连接管4和第二连接管6由同一根金属管弯制而成，然后依次连接形成蛇形管，蛇形管有三根，三根蛇形管并联，并在并联后的蛇形管组两端设置分液器5，分液器5上设有接头，真空管5分别套在每对热交换管1外，在实际安装中，真空管5可倾斜固定在现场设置的支架上。

在实际工作中，通过油泵从向靠左的分液器5的接头通入带有压力的导热油，分液器5将导热油分成三路分别流经三根蛇形管，然后在靠右的分液器5汇集，通过该分液器5上的接头流出。在此过程中，导热油的温度升高，将真空管5采集到的热量带走。

导热油采用300度导热油，其可在中温范围(80至250℃)内稳定工作，因而可用于蒸汽的生产。由于导热油通过油泵强制流动，因而提高了热传递效率，也就提高了本实用新型的光热转换效率。

实施例2

如图3和图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：

每根真空管2的内管内沿轴向插有圆形的支撑管3，所述支撑管3的外壁靠近真空管2的内管，每根采热管的两根热交换管1均插入到对应的支撑管3内且与对应的支撑管3固定连接。第一连接管4焊接在两根真空管1的里端，第二连接管6焊接在相邻的两个真空管2内的热交换管1的外端，从而将热交换管1依次串联形成蛇形。

在实际生产中，两根真空管1和支撑管3采用一体成型，从而便于大批量生产。支撑管3与真空管2热交换面积更大，因而可将更多的热量快速传递到热交换管1，进一步提高本实用新型的光热转换效率。另外，支撑管3起到支撑作用，避免热交换管1在真空管1内晃动。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：

所述支撑管3、热交换管1、第一连接管4和第二连接管6采用稀土合金铝管弯折而成，具有成本低、导热效率高的优点。

以上所述的实施例描述内容较为详细和具体，表达了本实用新型的优选实施例，仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，但并不仅仅局限于本实用新型，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所做的同等变化或修饰，对于本领域的研究人员或技术人员来讲，在不脱离本实用新型的结构之内，系统内部的局部改进和子系统之间的改动、变换等，仍是本实用新型的专利范围内。目前，本申请的技术方案已经进行了中试，即产品在大规模量产前的小规模实验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在已经着手准备产品正式投产进行产业化，包括知识产权风险预警调研。

Claims (7)

1.一种真空集热装置，其特征在于，包括依次串联或并联的若干根U型的采热管以及套在采热管外的真空管(2)，每根采热管均包括插入到真空管(2)内的两根相互平行的热交换管(1)以及连接在两根热交换管(1)里端的第一连接管(4)，所述第一连接管(4)靠近真空管(2)的内管的管底，所述热交换管(1)均靠近真空管(2)的内管的内壁，相邻两根采热管的热交换管(1)外端之间连接有第二连接管(6)，所述热交换管(1)、第一连接管(4)和第二连接管(6)内通有导热流体。

2.根据权利要求1所述的一种真空集热装置，其特征在于，所述真空管(2)的内管内沿轴向插有支撑管(3)，所述支撑管(3)的外壁靠近真空管(2)的内管，每根采热管的两根热交换管(1)均插入到对应的支撑管(3)内且与对应的支撑管(3)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种真空集热装置，其特征在于，所述热交换管(1)、第一连接管(4)和第二连接管(6)由同一根金属管弯制而成。

4.根据权利要求2所述的一种真空集热装置，其特征在于，所述支撑管(3)和热交换管(1)一体成型，所述第一连接管(4)和第二连接管(6)均与热交换管(1)固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种真空集热装置，其特征在于，所述支撑管(3)、采热管、第一连接管(4)、第二连接管(6)至少其中之一采用金属材质。

6.根据权利要求5所述的一种真空集热装置，其特征在于，所述支撑管(3)、热交换管(1)、第一连接管(4)和第二连接管(6)材质均为稀土合金铝管。

7.根据权利要求1所述的一种真空集热装置，其特征在于，所述导热流体为导热油。