CN2384176Y - 一种热管太阳能集热器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种多用途太阳能接收装置,尤其是一种非跟踪聚焦式热管太阳能集热器,它主要由聚光装置、热管、真空管、热交换器及支架组成,聚光装置主要是一个呈抛物面形状的金属薄板反射面,使太阳光聚焦到热管,将聚焦的阳光变成能量,吸收并传给热交换器,可产生高温、高压蒸汽,也可在常压下使用,热效率高,克服了现有太阳能集热器不适用于加热高温高压工质和热效率低的问题。

Description

一种热管太阳能集热器
本实用新型涉及一种多用途太阳能接收装置，尤其是一种非跟踪聚焦式热管太阳能集热器。
目前，国内的太阳能集热器多为平板式集热器，其最大缺点是只能产生热水不能产生高温蒸汽，热效率低；聚焦式太阳能集热器，国内报道较少，曾经见过一专利报道ZL9323948＂抛物柱面反射式热管真空管太阳能集热器＂它的主要特点是：＂两个抛物柱面反射镜之间用铰链连接，其共同的聚焦轴线上设有一个热管＂，以某种角度倾斜朝南放置，这种设想不符合聚焦原理，设计者称换热器为＂加热头＂，并把＂加热头＂设计成矩形箱体来产生＂高温高压＂，但是，这种矩形箱体不宜承受高压，同时由玻璃管来传递其它部件重量和外载荷的结构形式也是不够合理的。
本实用新型的目的旨在克服上述已有技术的不足，提供一种既可产生热水，作为热水供应系统，又可产生高温高压蒸汽，用于空调、采暖等领域的热管太阳能集热器。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种热管太阳能集热器，主要是由聚光装置、热管、真空管、热交换器及支架组成，其聚光装置是采用骨架蒙皮式的金属反射结构，骨架是由两个抛物形状的端肋和两根纵向桁条组成，将金属薄板反射面用螺钉连接到骨架上，便可保证其抛物线外形，并可绕其焦线轴转动；在焦线轴上有一热管，热管安装在聚光装置的两个端肋上，热管外同心套装一根真空管，热管的一端插入热交换器，并以螺纹连接；整个装置以热管为轴线并使其东西放置安装在两个高度不同的支架上，靠近热交换器的一端稍高。
以上所述的金属薄板反射面为镜面不锈钢板或者镜面铝板；热管为铜水重力热管或者钢水重力热管，其外表面涂刷选择性吸收材料，以提高选择吸热能力，热管上有两个支座，其中一个可以调节轴向距离；真空管为两层玻璃管，两端开口，夹层真空，真空管套装于热管支座上，用螺母调节距离，轴向定位。
以上所述的热管太阳能集热器，可在其热管的吸热段上加十字形翼片或者绕焊翼片，翼片外表面涂抹选择性吸收材料，以增加吸热面及提高选择吸热能力。
本实用新型所述的热管太阳能集热器的热交换器还可作成保温水箱，以制成家用太阳能热水器；也可以将多个集热器采用并联形式，即热交换器的进水口与进水口并联、出水口与出水口并联，以组成大规模热水或蒸汽供应系统。
本实用新型与已有技术相比具有的优点是：热效率高，用途广，可产生低温热水，亦可产生高温蒸汽，可用于民用热水器，房屋采暖、空调或海水淡化及工业动力；该集热器技术先进，结构合理，制作容易，运输方便，成本较低，达到了国内领先水平，接近国际先进水平；由于采用了玻璃管绝热及超导热元件热管传热，从而使该装置可在寒冷冬季，且太阳光仅有20％的情况下使用，使用安全却无污染，不仅有很高的经济效益，而且有巨大的社会效益。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
如图1所示，热管太阳能集热器主要由聚光装置(2)、热管(3)、真空管(4)、热交换器(5)及支架(1)组成，聚光装置(2)是采用骨架蒙皮式的金属反射结构，骨架是由两个抛物形状的端肋(6)和两根纵向桁条(7)组成，制作时将金属薄板反射面用螺钉连接到骨架上，便可保证反射面的抛物线外形，金属薄板反射面为镜面不锈钢板或者镜面铝板，它可绕其焦线轴转动；在焦线轴上有一热管(3)，热管(3)安装在聚光装置(2)的两个端肋(6)上，热管(3)外同心套装一根真空管(4)，热管(3)的一端插入热交换器(5)，并以螺纹连接；热管(3)为铜水重力热管或者钢水重力热管，其外表面涂刷选择性吸收材料，例如铜水热管用NaClO加NaoH溶液进行表面处理，以提高选择吸热能力，热管(3)上有两个支座，其中一个可以调节轴向距离；真空管(4)为两层玻璃管，两端开口，夹层真空，真空管(4)套装于热管(3)支座上，用螺母调节距离，轴向定位，整个装置以热管(3)为轴线并使其东西放置安装在两个高度不同的支架(1)上，靠近热交换器(5)的一端稍高，为了增加太阳光接收面，可在热管(3)上加十字形翼片或者绕焊翼片，而不改变热管(3)的直径，所加的翼片外表面也浸涂选择性吸收材料，以提高选择吸热能力。
本实用新型所述的热管太阳能集热器还可将热交换起(5)作成保温水箱，以制成家用太阳能热水器；也可以将多个热管太阳能集热器采用并联形式，即热交换器(5)的进水口与进水口并联、出水口与出水口并联，以组成大规模热水或蒸汽供应系统。
整个集热器为热管为轴线，安装时轴线为东西放置，转动抛物面，形成一定的高度角，阳光入射到抛物面上，聚焦光穿过玻璃真空管，到达热管表面，被吸收，热管工质受热汽化，在热管内，蒸汽高速流动到热管的另一端，遇冷又变成液体回流至加热端，于是，阳光的热能就不断由热管输送到热交换器，转化为有用热能。

Claims (7)

1、一种热管太阳能集热器，主要由聚光装置(2)、热管(3)、真空管(4)、热交换器(5)及支架(1)组成，其特征在于聚光装置(2)采用骨架蒙皮式的金属反射结构，骨架是由两个抛物形状的端肋(6)和两根纵向桁条(7)组成，将金属薄板反射面用螺钉连接到骨架上，呈抛物面形状，并可绕其焦线轴转动；在焦线轴上有一热管(3)，热管(3)安装在聚光装置(2)的端肋(6)上，热管(3)外同心套装一根真空管(4)，热管(3)的一端插入热交换器(5)，以螺纹连接；整个装置以热管(3)为轴线并使其东西放置安装在两个高度不同的支架(1)上，靠近热交换器(5)的一端稍高。
2、按照权利要求1所述的一种热管太阳能集热器，其特征在于金属薄板反射面为镜面不锈钢板或者镜面铝板。
3、按照权利要求1所述的一种热管太阳能集热器，其特征在于热管(3)为铜水重力热管或者钢水重力热管，其外表面涂刷选择性吸收材料，热管(3)上有两个支座，其中一个可以调节轴向距离。
4、按照权利要求1所述的一种热管太阳能集热器，其特征在于真空管(4)为两层玻璃管，两端开口，夹层真空，真空管(4)套装于热管支座上，用螺母调节距离，轴向定位。
5、按照权利要求1或3所述的一种热管太阳能集热器，其特征在于热管(3)的吸热段上加十字形翼片或者绕焊翼片，翼片外表面涂抹选择性吸收材料。
6、按照权利要求1所述的一种热管太阳能集热器，其特征在于热交换器(5)可作成保温水箱，以制成家用太阳能热水器。
7、按照权利要求1所述的一种热管太阳能集热器，其特征在于该集热器可采用多个并联形式，组成大规模热水或蒸汽供应系统。
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