[实用新型]以气体为工作介质的太阳能集热器

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用中的一种太阳热能集热器，这种集热器是以空气或其它导热性能更高的气体作为工作介质，吸收太阳热能，加热集热器内的空气，提供热气体给所需的设备使用，比如以气体为工作介质的分体式太阳能热水器。

(二)背景技术

目前太阳能集热技术领域中，市场上成熟的产品主要有真空玻璃太阳能集热管和平板太阳能集热器等。

现有太阳能热水工程用集热器多为联集箱是全玻璃真空管太阳能集热器，联集箱为一空腔直通结构，一侧插入全玻璃真空管，真空管与联集箱之间用硅胶圈密封，真空管中充满水，系统换热过程由真空管内水自身温差产生对流而完成；家用太阳能热水器，较为流行的为真空玻璃管直插水箱的紧凑型太阳能热水器，玻璃真空管与水箱之间用硅胶圈密封；两者的确定是玻璃管内充满水，只要有一根管破损，将导致整箱水泄露，而且由于玻璃管内充满水，在北方严寒的冬季容易冻涨玻璃管。

此后出现了热管型真空玻璃集热管，管内无水，由热管传热，有效解决了上述的问题，但是效率低下，且生产成本高，不利于推广。

现在成熟的产品平板太阳能集热器一般为吸热翼片上焊接金属管，金属管内通液体工质，热能通过吸热翼片传导给金属管，再由金属管传给管内的液体工质，液体工质通过温差自循环或循环泵强制循环将热量传导给水箱或其他设备。

以上产品的共同特点是其工作介质为液态工质，特别是对于分体式太阳能热水器，在产品安装和运行过程中，液态工质的填充难度大，成本高；在后期的使用维护过程中，液体工质的泄露和补充均需耗费高额成本，且集热板多安装在阳台或墙面外，在高温制热运行过程中，要是集热器破损或管道漏液，高温工质外泄将伤及地面行人，造成重大的安全隐患，这也极大的阻碍了分体式太阳能热水器的推广普及。

(三)发明内容

针对现有的技术缺陷，本实用新型意在提供一种用于分体式太阳能热水器的太阳能集热器，是一种只以气体(比如空气)作为工作介质的集热设备。这种以气体为工作介质的太阳能集热器，工作介质为气体，不需要任何液态的工作介质，这种集热器可安全稳定地在严寒地区工作，且造价低，极大的提高了太阳能集热设备的适应性和安全性，完全解决了以液态介质工作的太阳能设备在严寒地区适应性不好的问题。本发明提供的以气体为工作介质的太阳能集热器，是一种以气体为工作介质的平板太阳能集热器，包括汇集箱(1)，下汇集箱(6)，中空玻璃采光面板(2)，边框(3)，集热板芯(5)，隔热底板(4)，隔热底板(4)也可为中空玻璃；集热板芯(5)安装在底板(4)与面板(2)之间，底板(4)与面板(2)通过边框(3)用结构胶或用铝合金边框粘结组合，形成一块整体的平板集热器；集热板芯(5)采用铝合金挤出双面均 有翅片的结构设计，板芯采光面涂有太阳选择性吸收涂层，采光板(2)采用中空玻璃，边框及底板均设有隔热层。本发明提供的以气体为工作介质的太阳能集热器，是一种以气体为工作介质的玻璃太阳能真空集热管，包括外玻璃管(8)，内玻璃管(9)，与内玻管(9)一体的玻璃翅片(11)，镀在内玻管(9)外侧的太阳选择性吸收膜层(12)，真空层(10)，不锈钢卡簧及消气剂(13)，进气管(7)；玻璃翅片(11)为在生产制作内玻管(9)时同时成形，内玻管外表面涂有太阳选择性吸收涂层，进气管(7)可为玻璃管或不容易被腐蚀的金属薄管。本发明提供的以气体为工作介质的太阳能集热器，是一种以气体为工作介质的两端开口玻璃太阳能真空集热管，包括外玻璃管(8)，波纹状的内玻璃管(9)，通气金属管(15)，镀在通气管(15)外侧的太阳选择性吸收膜层(12)，通气管内部与通气管连在一起的金属翅片(16)，真空层(10)。以上三种形式的太阳能集热器，是本发明提出的以气体为工作介质的太阳能集热器的不同组合形式，均是以气体为工作介质来运行，而非以液态介质作为工作介质来运行。

(四)附图说明

图1为根据本实用新型而实施的平板太阳能集热器立体结构图。

图2～图3为气体流经平板太阳能集热器的路径示意图。

图4～图5为根据本实用新型而实施的玻璃太阳能真空集热管结构示意图，图5为A-A剖面图。

图6～图7为根据本实用新型而实施的两端开口玻璃太阳能真空集热管结构示意图，图7为B-B剖面图。

(五)具体实施方式

为实现本实用新型的目的，提出根据本实用新型而实施的以下几种实施方案，但本实用新型的保护范围不限于此，凡是以气体作为工作介质运行的与以下实施方案相似的产品及技术都将落入本实用新型的保护范围。

第一实施例：一种以气体为工作介质的平板太阳能集热器