CN1664469A - 一种太阳能集热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了太阳能热利用技术领域内的一种太阳能集热装置，包括外管和内管，内管设置于外管内，内管侧面连接有若干两端开口的分流管，每一分流管均设置于一单端开口且外设有吸热层的金属集热管内，金属集热管的开口端与外管相连接，每一金属集热管外均套接有一双层透明真空玻璃罩管，所述透明真空玻璃罩管包括单端开口的内玻璃管和外玻璃管，所述外玻璃管套接在内玻璃管外，内玻璃管和外玻璃管的开口端相互融合，内玻璃管和外玻璃管之间为真空腔。本发明使用安全可靠，能产生高温热水、热蒸汽、热空气，可广泛用于工业干燥、吸收式制冷、热发电等。

Description

一种太阳能集热装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能的热利用装置。
背景技术
现有技术中，有一种太阳能热水器，主要包括储水箱，储水箱下侧设有若干真空集热管，所述真空集热管单端开口，其开口端与储水箱内腔接通，真空集热管由设有吸热涂层的内玻璃管和透明外玻璃管组成，所述内玻璃管和外玻璃管之间为真空腔。这种太阳能热水器使用时，将其置于向阳处，使真空集热管可以接受阳光的照射，并在储水箱和真空集热管内充满水，阳光透过透明外玻璃管照射到内玻璃管上，内玻璃管接收太阳热能并将所接收的热能传递给水，水受热后形成对流，在储水箱和真空集热管之间循环，使水温不断上升，当水温达到使用要求时，可以通过储水箱上设置的出水口进行取用，该装置可以有效利用太阳能的热效应来供热，节省了电能，但该装置只能供应热水，功能相对单一；在水温较高时，如瞬间补入大量冷水会使真空集热管因骤冷而爆裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能集热装置，使其使用更加安全可靠，可产生高温热水、热蒸汽或热风。
本发明的目的是这样实现的：一种太阳能集热装置，包括外管和内管，内管设置于外管内，内管侧面连接有若干两端开口的分流管，每一分流管均设置于一单端开口的金属集热管内，所述金属集热管外设有吸热层，金属集热管的开口端与外管相连接，每一金属集热管外均套接有一双层透明真空玻璃罩管，所述双层透明真空玻璃罩管包括单端开口的内玻璃管和外玻璃管，所述外玻璃管套接在内玻璃管外，内玻璃管和外玻璃管的开口端相互融合，内玻璃管和外玻璃管之间为真空腔。
本发明可从内管通入流体工质，如水、空气等，流体工质经分流管进入金属集热管底部，再从金属集热管和分流管之间的间隙向外管流动，当金属集热管接收到透过双层透明真空玻璃罩管照射的阳光时，由于双层透明真空玻璃罩管的保温作用，热量不会向外界散失，而是经金属集热管传递给流体工质，使流体工质温度上升，升温后的流体工质进入外管内，并经外管排出，供给需要热水或热风的装置使用；当然，从外管通入流体工质也具有同样的效果；本发明将金属集热管和双层透明真空玻璃罩管相分离，使金属集热管的热胀冷缩对双层透明真空玻璃罩管没有影响，不会造成双层透明真空玻璃罩管的爆裂，因此，本发明使用更加安全可靠；由于工质的选用具有广泛性，因此，本发明也具有更加广泛的用途，可用于热水供应、暖风空调***，还可用于工业干燥、吸收式制冷及热发电等***中。
为使流体工质具有良好的吸热效果，所述分流管和相应的金属集热管之间设有导热翅片；该导热翅片可以是直接固定在金属集热管内壁上，且不与分流管接触的短翅片，也可以是固定在金属集热管内壁上，且与分流管接触的长翅片，该长翅片还具有将分流管定位的作用。
为提高金属集热管的受光量，所述金属集热管外壁上设有吸热翅片，所述吸热翅片上设有吸热涂层；也可以在所述双层透明真空玻璃罩管外侧设置凹弧聚光反射体；所述凹弧聚光反射体具有聚光效果，可以将太阳光会聚到金属集热管；或者，在所述双层透明真空玻璃罩管和金属集热管之间设置将太阳光会聚到金属集热管上的凹弧聚光反射体；上述凹弧聚光反射体也可以设置在双层透明真空玻璃罩管的双层玻璃之间。这些结构均可以提高金属集热管的集热效率和提高传热介质的输出温度。
为防止流体工质热能的散失，所述外管外包覆有保温层和外壳。
所述外管和内管可以为圆管，内管和外管可以同心设置，也可以内切设置或其他方式的偏心设置。为降低制造和安装难度，所述外管和内管也可以为方形管。
作为本发明的进一步改进，所述外管和内管端部封闭，内管和外管之间设有循环泵，内管内设有芯管。为提高芯管的传热效果，所述芯管内外壁面上设有外翅片和内翅片。当内管内充入有导热油等高粘度的介质时，在循环泵的强制循环作用下，可以提高介质的传热速度和传热效果，芯管内以一定速度通入空气或水等工质，该工质可以被内管内的介质二次加热并供应使用。
附图说明
图1为本发明一种结构示意图；
图2为图1的A-A向视图；
图3为图2的B-B向视图；
图4为本发明另一种结构示意图；
图5为本发明第三种结构示意图；
其中，1外壳，2保温层，3外管，4内管，5双层透明真空玻璃罩管，5a外玻璃管，5b内玻璃管，6金属集热管，7分流管，8长翅片，9真空腔，10凹弧聚光反射体，11短翅片，12芯管，13外翅片，14内翅片，15循环泵。
具体实施方式
实施例1
如图1-3，为一种太阳能集热装置，包括同心设置的圆形的外管3和内管4，外管3外包覆有保温层2和外壳1，内管4侧面连接有若干两端开口的分流管7，每一分流管7均设置于一单端开口的金属集热管6内，金属集热管外设有吸热层，金属集热管6的开口端与外管3相连接，每一金属集热管6外均套接有一双层透明真空玻璃罩管5，双层透明真空玻璃罩管5由单端开口的内玻璃管5b和外玻璃管5a组成，外玻璃管5a套接在内玻璃管5b外，内玻璃管5b和外玻璃管5a的开口端相互融合，内玻璃管5b和外玻璃管5a之间为真空腔9；分流管7和相应的金属集热管6之间设有导热翅片，该导热翅片包括短翅片11和长翅片8，短翅片11直接固定在金属集热管6内壁上且不与分流管7接触，长翅片8固定在金属集热管6内壁上且与分流管7相接触，该长翅片8还具有将分流管定位的作用；所述双层透明真空玻璃罩管5侧面设有可将太阳光反射并会聚到金属集热管上的凹弧聚光反射体10，凹弧聚光反射体10相互连接成板形。
实施例2
如图4，为又一种太阳能集热装置，包括成方形的外管3和内管4，外管3外包覆有保温层2和外壳1，内管4设置于外管3内，内管4侧面连接有若干两端开口的分流管7，每一分流管7均设置于一单端开口的金属集热管6内，金属集热管外设有吸热层，所述金属集热管6的开口端与外管3相连接，每一金属集热管6外均套接有一双层透明真空玻璃罩管，双层透明真空玻璃罩管由单端开口的内玻璃管5b和外玻璃管5a组成，外玻璃管5a套接在内玻璃管5b外，内玻璃管5b和外玻璃管5a的开口端相互融合，内玻璃管5b和外玻璃管5a之间为真空腔；分流管7和相应的金属集热管6之间设有导热翅片；双层透明真空玻璃罩管侧面设有凹弧聚光反射体10。
实施例3
如图5，为第三种太阳能集热装置，包括两端封闭的外管3和内管4，外管3外包覆有保温层2和外壳1，内管4设置于外管3内，内管4侧面连接有若干两端开口的分流管7，每一分流管7均设置于一单端开口的并外设有吸热层的金属集热管6内，金属集热管6的开口端与外管3相连接，每一金属集热管6外均套接有一双层透明真空玻璃罩管5，透明真空玻璃罩管包括单端开口的内玻璃管和外玻璃管，所述外玻璃管套接在内玻璃管外，内玻璃管和外玻璃管的开口端相互融合，内玻璃管和外玻璃管之间为真空腔；分流管7和相应的金属集热管6之间设有导热翅片；双层透明真空玻璃罩管5侧面设有凹弧聚光反射体10；内管4和外管3之间设有循环泵15，内管4内设有芯管12，芯管12的内、外壁面上设有外翅片13和内翅片14，外翅片13沿芯管12轴向设置，内翅片14从芯管12一端向另一端呈螺旋形设置。
本发明并不局限于上述实施例，凹弧聚光反射体也可以设置在双层透明真空玻璃罩管和金属集热管之间；还可以设置在双层透明真空玻璃罩管的双层玻璃之间；在金属集热管外壁上可以设置吸热翅片，并在吸热翅片上涂设吸热涂层。

Claims (11)

1、一种太阳能集热装置，其特征在于：包括外管和内管，内管设置于外管内，内管侧面连接有若干两端开口的分流管，每一分流管均设置于一单端开口的金属集热管内，所述金属集热管外设有吸热层，金属集热管的开口端与外管相连接，每一金属集热管外均套接有一双层透明真空玻璃罩管，所述透明真空玻璃罩管包括单端开口的内玻璃管和外玻璃管，所述外玻璃管套接在内玻璃管外，内玻璃管和外玻璃管的开口端相互融合，内玻璃管和外玻璃管之间为真空腔。
2、根据权利要求1所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述分流管和相应的金属集热管之间设有导热翅片。
3、根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述金属集热管外壁上设有吸热翅片，吸热翅片上设有吸热涂层。
4、根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述双层透明真空玻璃罩管外侧设有凹弧聚光反射体。
5、根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述双层透明真空玻璃罩管和金属金属集热管之间设有将太阳光会聚到金属金属集热管上的凹弧聚光反射体。
6、根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述外玻璃管和内玻璃管之间设有将太阳光会聚到金属金属集热管上的凹弧聚光反射体。
7、根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述外管外包覆有保温层和外壳。
8、根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述外管和内管为圆管。
9、根据权利要求1或2所述的一种太阳能集热装置，其特征在于：所述外管和内管为方形管。
10、根据权利要求1或2所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述外管和内管端部封闭，内管和外管之间设有循环泵，内管内设有芯管。
11、根据权利要求10所述的太阳能集热装置，其特征在于：所述芯管内外壁面上设有外翅片和内翅片。
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