[实用新型]全玻璃真空管太阳集热器

说明书

本实用新型涉及太阳能热利用装置，尤其是全玻璃真空管太阳集热器。

殷志强教授主编的电视讲座教学用书，人民教育出版社1995年12月出版的《太阳能应用》第五讲描述了全玻璃真空管太阳集热器由若干支真空集热管、联集管、工质输入、输出管端、漫反射板所组成，联集管用聚氨酯包围，在同一侧面或在两个侧面沿轴向分布若干通孔，把若干支全玻璃真空管开口端插入通孔与联集管相连，使传热工质，通常是水，直接在真空集热管内流动。1983年研制成简单的铜管式联集管，它与真空管开口端的内管通过O型圈相连，后来采用长方形箱式不锈钢联集管，通过O型圈与真空管开口端外管外壁相连，以及真空管直接插入冰箱(相当于扩大了的联集管)的整体式家用热水器。目前国内广泛采用这种集热器生产太阳能热水器与热水系统。由于O型橡胶密封圈的可靠性问题，因此这种集热器的承压能力较弱；又由于工质在真空集热管内的换热与流动为自然循环(南北放置)或为非均匀加热条件下三维半封闭间的自然对流(东西放置)，因此其集热性能不如直流式集热器；加上联集管成为一道中间环节的传导热损，所以热效率更低；对于使用在高寒地区冬季防冻问题和硬水质地区产生结垢问题也难于解决。

美国欧文斯-伊利诺依公司给出了另外一种“水在玻璃管”的联集管结构，《太阳能应用》第五讲以及殷志强教授另外撰写的刊登于《太阳能》杂志97年第1期的“全玻璃真空管太阳集热器十八年”都描述了该型集热器，采用在真空管内插入导水管，并用导流接头加予串联，每个单元共24根真空管分为上、下两排南-北向对称放置，联集管采用铜皮冲压的部件钎焊而成，工作几年后往往出现漏水现象，该型联集管的结构紧凑，集热性能好，需强迫循环或定温强迫放水，运行阻力大，甚至发生气阻。

本实用新型的目的是提供一种密封可靠的承压能力更高的运行阻力较小的直流式全玻璃真空管太阳集热器，使低温工质在玻璃吸热管内接顺序流动加热而提高换热效率，使之保持良好的集热性能。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，其中之一：真空管太阳集热器包括漫反射板、全玻璃真空集热管，在真空集热管内设置圆管或隔板式导流件，采用直流接头与真空管开口端、导流件连接，若干件直流接头与真空管及导流件连接后，又按工质流动顺序依次连接导通，排列为方阵，置于漫反射板上方，构成真空集热直流管道而导通于贮热和/或用热装置。

作为本实用新型的另一种方案，采用聚光器代替漫反射板，将若干支真空管配置在若干个聚光器内，用联接管按工质流动顺序与每个直流接头的工质输入、输出管接头进行串、并联或混联构成聚光真空集热直流管道而导通于贮热和/或用热装置。

为了使直流接头机械性能好，制造简单、成本低，而且耐候、耐用、轻便、美观，本实用新型直流接头的材质选用塑料。

为使直流接头与真空管的连接密封可靠、承压能力高，安装方便，本实用新型采用粘结剂粘结并密封。

由于导流件隔流后吸热管内全程流道较宽畅，所以运行阻力较小。工质能在吸热管内按顺序全程流动且直接与吸热管内壁接触换热，又减少中间环节的传导热损，因此热效率更高，可保持良好的集热性能。由于集热器构成直流管道且可承受自来水或循环泵的工作压力，因此，集热器与贮热、用热装置可以互相远离而组成闭合循环回路，适于自然对流循环供热，也适于强制循环供热，还适用采用分离式热管系统供热，用于制取热水、开水、蒸汽、热风、热油，便于开发多种太阳能热利用新产品，如热水一开水器，供暖、致冷、空调、水泵等。并且为解决高寒地区冬季防冻和硬水质结垢问题创造了条件，又由于集热器可以南北放置，也可东西放置，因而集热器与贮热、用热装置的布置灵活，不仅限于屋顶使用，还可方便地置于墙壁、阳台、窗台、地面使用。

采用聚光器比漫反射板采集阳光量大、升温快、温度高，一年四季都能运行。

由单元体并装矩阵，其包装、搬运、安装极方便，而且便于拆卸转移，改变用途，一机多用，设备利用率高。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为直流式全玻璃真空管太阳集热器(南北放置)示意图；

图2为直流式全玻璃真空管太阳聚光集热器(东西放置)示意图；

图3为单侧圆槽导流管式直流接头示意图；

图4为单侧圆槽导流板式直流接头示意图；

图5为双侧圆槽的直流接头示意图。