[实用新型]热管式太阳能集热器

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及太阳能利用技术领域，具体地说是一种复合集热结构的中高温太阳能集热装置。

背景技术

目前，太阳能集热器的种类很多，市售的诸多真空管太阳能热水器，大部分采用的真空集热管是一端开口的双层同轴玻璃真空管，内管外壁有吸热涂层。这种真空集热管大致有两种吸热形式，一种是在真空玻璃管内腔中装水集热；另一种是在真空玻璃管内腔中装有吸热良好的金属管，在金属管中装有适量的低温介质，抽空密封制成集热管。这种集热管的集热过程，是通过玻璃真空管吸收太阳能，使金属热管内的介质发生相变，由相变的热气体上升到热管上部的散热端，再与太阳能热水器水箱中的水进行热交换。如此反复，使凉水加温成热水。但是，这种热水器的太阳能集热器，大多局限于低温热水的范围，热利用效率较低，水温限于100摄氏度以下。冬季难以保温，时有发生冻结、爆裂现象。特别是这类热水器不承压，不能获取高温，所以使用范围受到很大的限制。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供了一种抗寒、承压、复合中高温集热、高效换热的热管式太阳能集热器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种热管式太阳能集热器，包括带弹性封口、内层外壁设有吸热膜的真空玻璃管，真空玻璃管为单通管或直通管结构，主要是在真空玻璃管的内腔通过柔性支撑体设有超导集热件；所述超导集热件由两端密封的金属真空超导管和设置在金属真空超导管内腔中的换热管组成，换热管的两端分别设有进液或进气管以及出液或出气管，进液或进气管以及出液或出气管均设有接头，金属真空超导管为圆形管或翅片管、波纹管、多边形管等结构，其外壁设有吸热涂层，内腔的下部灌有超导液；所说换热管为可以为“U”形管或套管、盘管、直管等结构，换热管内灌有包括水、醚类、烷类、醇类、油类的换热介质。

本实用新型可以通过金属真空超导管内腔中换热管两端的接头，根据需要可将两个以上的真空玻璃管单元组合成串联式、并联式或串并联式的太阳能集热装置。

本实用新型的有益效果是：

一是由于采用了复合热管技术进行集热，在金属真空超导管的内腔中直接安装了换热管，因此热交换面积可达到最大化，单管集热温度可达300摄氏度以上，集热效果远远优于目前其它结构的太阳能热水器或玻璃真空管式太阳能锅炉。

二是由于本实用新型以一个元件独立的结构形式存在，因此只需将换热管的两端通过各种串联、并联或串并联的方式进行组合，就能够适应任何太阳能集热的需要。既可用于家庭热水、洗浴、采暖，也可用于集体采暖、热水工程、产品烘干和高温蒸汽的需要，适用范围广，发展前景好。

三是由于本实用新型的金属真空超导管和换热管都采用金属材料制成，因此承压高，强度大，而且不爆管，不结冻，适合任何地区使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的AA向剖视图；

图3是真空玻璃管为直通管，真空超导管为多边形管，换热管为直管的结构示意图；

图4是图3的AA向剖视图；

图5是真空玻璃管为直通管，真空超导管为翅片管，换热管为直管的结构示意图；

图6是图5的AA向剖视图；

图7是真空玻璃管为单通管，真空超导管为圆形管，换热管为套管的结构示意图；

图8是图7的AA向剖视图；

图9是真空玻璃管为单通管，真空超导管为圆形管，换热管为管“U形”管的结构示意图；

图10是图9的AA向剖视图；

图11是真空玻璃管为直通管，真空超导管为波纹管，换热管为直管的结构示意图；

图12是图11的AA向剖视图。

图中1.接头，2.接头，3.进液或进气管，4.弹性封口，5.真空玻璃管，6.金属真空超导管，7.换热管，8.超导集热件，9.超导液，10.柔性支撑体，11.出液或出气管，12.吸热涂层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，这种热管式太阳能集热器，包括带弹性封口4内层外壁设有吸热膜的真空玻璃管5，主要是在单通真空玻璃管5的内腔通过柔性支撑体10设有超导集热件8，所述超导集热件8由两端密封的圆形金属真空超导管6和设置在圆形金属真空超导管6内腔中带进液管3和出液管11的换热管7组成，换热管7为盘管结构，其两端分别设有接头1和2，换热管7内灌有水换热介质。金属真空超导管6的外壁设有吸热涂层12，其内腔的下部灌有超导液9。