CN101650092A - 集热管及由它构成的太阳能集热器和太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能承压、价格又比热管集热管和U型管集热管低的集热管及使用该集热管的太阳能集热器和太阳能热水器。该集热管包括玻璃真空管，伸入到在玻璃真空管的内管内的金属导热器，金属导热器有前后腔，前后腔在底部相通。玻璃真空管吸收太阳能后转变为热能，热能通过玻璃真空管内管的内壁经金属导热器再传给在其前后腔内的水，前腔内的水受热后上浮进入与其相连的水箱内胆，冷水由水箱内胆进入后腔，再从底部进入前腔，介质在前后腔内形成自然对流的烟囱效应，使自然对流的效率大大提高。

Description

集热管及由它构成的太阳能集热器和太阳能热水器

技术领域

本发明涉及一种集热管、以及由这种集热管构成的太阳能集热器和太阳能热水器。

背景技术

现有的真空集热管主要有全玻璃真空集热管，采用直插式安装，优点是成本低，缺点是不承压；其内管内与水箱相通，内管走水，易结垢；在高温时上水易炸管；破损后漏水。而能承压的集热管主要有热管集热管和U型管集热管，优点是承压，缺点是成本高，玻璃真空管和热管及U型管之间采用铝翅片传热，二者之间有间隙，传热热阻大。

发明内容

本发明的目的是提供一种能承压、价格又比热管集热管和U型管集热管低的集热管。

该集热管，包括玻璃真空管和金属导热器，金属导热器伸入到玻璃真空管的内管内；金属导热器有前后两腔，前后腔在底部相通。

其工作原理是：由于金属导热器有前后两腔，两腔在底部相通。当真空管斜放时，前腔向上并面向太阳，后腔向下。当真空管平放时，前腔向上，后腔向下。这种结构十分有利于水(或介质)的自然对流。具体地说，玻璃真空管吸收太阳能后转变为热能，热能通过玻璃真空管内管的内壁传给金属导热器，再由金属导热器传给在其前后腔内的水或其它介质，使金属导热器前腔内的水或其它介质受热后上浮进入与其相连的介质存储部件(如水箱的内胆)，冷水或其它介质由介质存储部件进入后腔，再从底部进入前腔，介质在前后腔内形成自然对流的烟囱效应，使自然对流的效率大大提高。

本集热管的有益效果：

1、金属导热器内的水或其它介质在前后两腔内自然对流，形成烟囱效应，使自然对流的效率大大提高；

2、金属导热器内走介质，能承压；

3、玻璃真空管内不走介质，不结垢；

4、使用寿命长；

5、即使在玻璃真空管高温时上水，玻璃真空管也不会炸管；

6、玻璃真空管内不走水，玻璃真空管破损后不漏水。

作为对上述集热管的进一步改进，金属导热器外壁带有翅片，金属导热器和翅片为一整体；翅片与内管内壁接触。玻璃真空管内管的内壁通过翅片将热量传递给金属导热器，翅片的存在增加了热传导效率。

作为对上述集热管的进一步改进，金属导热器使用铝材，因为铝材价格便宜，且便于成型。

作为对上述集热管的进一步改进，金属导热器内设置有沿着玻璃真空管轴向延伸的用于分隔前后腔的隔板。

本发明同时提供一种采用上述集热管的太阳能集热器，它包括多个上述的集热管，各集热管中的金属导热器并联接在一集管上，金属导热器的前后腔均与集管相通。该太阳能集热器使用在太阳能热水器上时，集管的两端分别与太阳能热水器的水箱相通。金属导热器内的水经集管再与太阳能热水器水箱内的水循环，从而加热水箱内的水。太阳能集热器与水箱内的水循环，可以是自然循环，也可以是强迫循环。由于本太阳能集热器能承压，外观漂亮，适合做成阳台式、壁挂式和坡屋面式等与建筑完美结合的太阳能热水器。

作为对上述太阳能集热器的进一步改进，各集热管中的金属导热器与集管成可拆卸密封连接(如螺纹连接)。这样即可将金属导热器从集管上拆卸下来，便于清洗金属管，也便于包装和运输。

作为对上述太阳能集热器的进一步改进，它还包括内部设置保温层的联箱，集管穿过联箱内的保温层。

本发明同时提供一种采用上述太阳能集热管的太阳能热水器，其包括水箱和多个上述的集热管，各集热管中的金属导热器并联接在水箱内胆上，金属导热器的前后腔与水箱内胆相通。当玻璃真空管吸收太阳能变为热能时，热能通过金属导热器传给水或其它介质，使前腔内的水受热后上浮进入内胆，冷水由内胆进入后腔，再从底部进入前腔，形成自然对流的烟囱效应，使自然对流的效率大大提高，从而加热水箱内的水。

作为对上述太阳能热水器的进一步改进，各集热管中的金属导热器与水箱内胆成可拆卸密封连接(如螺纹连接)。

附图说明

图1是太阳能的集热管示意图。

图2是图1中的集热管的截面放大图。

图3是太阳能集热器的示意图。

图4是太阳能热水器的示意图。

具体实施方式

实施例1：集热管

参见图1和图2的集热管10，金属导热器4放置在玻璃真空管1的内管内，金属导热器4内设置有沿着玻璃真空管轴向延伸的隔板11。隔板两侧分别与金属导热器的内壁相连，以将金属导热器的内腔分隔前腔2和后腔5，隔板11的下端与金属导热器的内壁之间有位于金属导热器底部的间隙12，前腔2与后腔5通过间隙12相通。金属导热器4外周带有翅片3，金属导热器4和翅片3为一整体。翅片3与玻璃真空管1的内管相接触。

实施例2：太阳能集热器

参见图3的太阳能集热器，它包括多个实施例1所述的集热管10，各集热管10中的金属导热器4通过螺纹并联接在集管6的侧壁上。金属导热器的前腔2在上部、后腔5在下部，并均与集管相通。联箱8内部设置保温层7集管6穿过联箱8内的保温层7。集管两端分别连接有进水管(未示出)和出水管(未示出)。

实施例3：太阳能热水器

参见图4的太阳能热水器，它包括多个实施例1所述的集热管10和水箱，各集热管中的金属导热器4并联接在水箱内胆9上，金属导热器与水箱内胆成可拆卸密封连接(如螺纹连接)。金属导热器4的前腔2在上部、后腔5在下部，并均与水箱内胆相通。

当玻璃真空管吸收太阳能变为热能时，热能经翅片3、金属导热器4传给金属导热器内腔内的水，使金属导热器前腔2内的水受热后上浮进入水箱内胆9，冷水由水箱内胆9进入金属导热器后腔5，再从金属导热器的底部进入前腔，形成自然对流的烟囱效应，使自然对流的效率大大提高，从而加热水箱内的水。

Claims (9)

1.集热管，包括玻璃真空管和伸入到在玻璃真空管内的内管内的金属导热器，其特征是：金属导热器有前后两腔，前后腔在底部相通。

2.根据权利要求1所述的集热管，其特征是：金属导热器外壁带有翅片，金属导热器和翅片为一整体；翅片与内管内壁接触。

3.根据权利要求1或2所述的集热管，其特征是：金属导热器为铝材质的金属导热器。

4.根据权利要求1或2所述的集热管，其特征是：金属导热器内设置有沿着玻璃真空管轴向延伸的用于分隔前后腔的隔板。

5.一种太阳能集热器，其特征是：它包括多个权利要求1所述的集热管，各集热管中的金属导热器并联接在一集管上，金属导热器的前后腔均与集管相通。

6.根据权利要求5所述的太阳能集热器，其特征是：各集热管中的金属导热器与集管成可拆卸密封连接。

7.根据权利要求5所述的太阳能集热器，其特征是：它还包括内部设置保温层的联箱，集管穿过联箱内的保温层。

8.一种太阳能热水器，其特征是：它包括水箱和多个权利要求1所述的集热管，各集热管中的金属导热器并联接在水箱内胆上，金属导热器的前后腔均与水箱内胆相通。

9.根据权利要求8所述的太阳能热水器，其特征是：各集热管中的金属导热器与水箱内胆成可拆卸密封连接。

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