[发明专利]双效加热太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种太阳能集热器。

背景技术

现有的一种太阳能集热器主要由集热管、上、下支架和介质流入管道及介质排放管道构成，数个集热管间隔并列设置；作为其核心部件的集热管的结构是：在玻璃管内套装一根两端敞口的吸热管，吸热管的两端均伸出玻璃管外，玻璃管的两端与吸热管间封闭，使玻璃管与吸热管之间形成密闭空间，并将该密闭空间抽为真空，在吸热管的表面沉积光谱选择性吸收涂层；集热管可以通过吸热管伸出的两端方便地安装在上、下支架之间，吸热管的一端作为介质入口与介质流入管道连通，吸热管的另一端作为介质出口与介质排放管道连通。这种结构的集热器，其集热管真空夹层可以有效地抑制真空管内因空气的传导和对流造成的热损失，光谱选择性吸收涂层具有低的红外发射率，可明显地降低吸热管的辐射热损失，因而该集热器具有较高的集热率和低的热损失特性，被广泛地使用。尽管如此，该种集热器还是受到它结构的限制不能最大程度地集热、得热，因为介质从流入管道进入集热管后，仅经过吸热管单程一次加热后就从吸热管直接排出，再通过介质排放管道送入需要热介质的地方，介质流经的可加热的路程和时间都受到了吸热管长度的限制，所以介质经过一次循环后温升较小，集热器的集热率及介质的吸热效果也没有实现最大化；另外，该集热器中的介质是自然流动的，循环速度较慢，系统温度也无法根据需要进行调节，使用多为不便。

在太阳能热利用技术中，重要的一个技术关键是如何高效率地收集到太阳光并将其最大化地转变为热能，所以研究开发新型高效的太阳能集热器，最大限度地利用太阳能是太阳能热应用领域研究人员始终追求的目标，将太阳能热利用扩大到中温和高温供热系统也是目前太阳能热利用的一个研究发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种介质吸热效果更好、一次循环温升更大、集热率更高的双效加热太阳能集热器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：双效加热太阳能集热器，包括上、下支架和并列间隔设置的集热管以及与上支架平行设置的介质流入管道，集热管包括玻璃管和套装在玻璃管内的外层吸热管，外层吸热管的两端分别伸出玻璃管的对应端，集热管通过外层吸热管伸出的两端安装于上、下支架之间，外层吸热管与玻璃管之间为真空夹层，所述上支架内设有介质排放管道；集热管还包括两端开口的内层吸热管，外层吸热管的下端为封闭端，外层吸热管上端的封头上设有与介质排放管道连通的介质出口和内层吸热管的插入口，内层吸热管通过插入口插装在外层吸热管内，内层吸热管的下端与外层吸热管封闭端有一设定距离，内层吸热管的上端伸出外层吸热管并与介质流入管道连通；在外层吸热管与内层吸热管之间设有支撑体，支撑体上有介质过道。

在介质排放管道的出口还设有泵体。

外层吸热管端部与上、下支架之间设有密封体，在内层吸热管位于介质流入管道与上支架之间的部位设有密封体。

玻璃管、内层加热管和外层加热管三管同心安装。内层加热管、外层加热管的外表面均覆镀选择性吸收涂层。所述玻璃管为高硼硅玻璃管。内、外层吸热管由铜管或者不锈钢管制成，支撑体由铜或者不锈钢材料制成。

所述支撑体是支撑环，介质通道由支撑环上沿圆周方向间隔分布的通透孔构成。

本发明中的集热管采用内、外双层吸热管结构，介质从介质流入管道进入集热管，首先流经内层吸热管进行第一次加热，从内层吸热管下端流出后折流，再流经外层吸热管进行第二次加热，然后流出集热管进入介质排放管道送至需要热介质的场所。该集热器实现了对介质的两次加热，在集热管规格一定的情况下，介质所经历的加热距离和加热时间都增加了一倍，因此介质吸热效果更好，一次循环温升更大，集热器的集热率更高。

装置中配置的泵体用于加速介质的流速，使得系统中的热介质循环得更快，同时可通过对泵体速度的控制实现对系统温度的控制，以适用不同情况下的太阳能采暖、太阳能干燥及其它需用太阳能热的系统。设置密封垫是为了整个装置的密封更严密，防止热量流失。集热管最外层的玻璃管采用高硼硅玻璃管中空结构，透光性好、热效率高且热损耗低；内层吸热管与外层吸热管的材料选用铜管，可有效地提高吸热效率、使介质温度上升得更快，并且承压能力大、耐热冲击性能好；内、外层吸热管表面均覆镀选择性吸收涂层，同样使热效率更高。本发明为逐步扩大太阳能热利用的温度范围打下了技术基础。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中B-B剖视图；

图3是本发明中的集热管的结构示意图；

图4是图3中A-A截面图。

具体实施方式