[发明专利]多段式热管型太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热器，尤其涉及一种多段式热管型太阳能集热器。

背景技术

目前太阳辐射热能的应用中，太阳能集热器是较为商业化且具经济效益的产品，为了提升太阳辐射热能的转换效率，将具有优良热传导能力的热管应用在太阳能集热器中，以作为传递热量的元件，已获致不错的成效。

一般热管型太阳能集热器包含一热交换管体、插接在该热交换管体内的多个热管、及嵌接有该些热管的多个集热板。冷水从自热交换管体的一端流入后，会流经该些热管，以带走该些热管的热，最后可从热交换管体的另一端流出热水；其中，该集热板的设置可增加该集热器的受热面积，进而提升集热效率。

请参照图1，其显示现今热管型太阳能集热器的热管与集热板的结合示意图；从图中可看出，热管10’结合在一长矩形的集热板20’上，亦即，该集热板20’上是以均匀分布的方式焊粘在该热管10’上，该集热板20’所接收到的热会传导至该热管10’，该热管10’通过内部工作流体的相变化来进行热交换，以提供集热器所需的热源。

由于一支热管在其蒸发段的不同位置传热效能并不相同，也就是热管在蒸发段的热传特性(heat transfer characteristics)并非均匀一致。一般来说，热管靠近冷凝段可承受的热通量(heat flux)较大，远离冷凝段可承受的热通量则较小。传统长矩形集热板焊粘在热管的做法使得热管蒸发段承受均匀的热通量，热管10’的导热效能因此无法充分发挥；故如何对集热板20’及热管10’进行妥善地配置，以完全发挥热管10’的热传特性，进而提升集热器的集热效果，即本发明的研究动机。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种多段式热管型太阳能集热器，以有效地发挥热管的传导效率，进而提升集热器的集热效果。

本发明的另一目的，在于提供一种多段式热管型太阳能集热器，其靠近热管冷凝段的集热板的吸热及导热效能可不同于远离热管冷凝段的集热板的吸热及导热效能，以使热管性能得以充分发挥。

为达上述目的，本发明提供一种多段式热管型太阳能集热器，包括：

一热交换管体；以及

至少一集热模块，该集热模块包含一热管及间隔串接在该热管一侧边的多个集热板，该热管的一端插接在该热交换管体中，该些集热板则是呈多段式地设置在该热管的另一端，且分别具有不同的热传特性。

上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，还包含一集热架及一穿接套筒，该热交换管体及该些集热板固定在该集热架上，该热管通过该穿接套筒而插接在该热交换管体中。

上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该热交换管体具有相对设置的一出水口及一入水口，冷水自该入水口流入该热交换管体内部，流经该热管的水则自该出水口流出。

上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该热管包含一冷凝段及一蒸发段，该冷凝段插接在该热交换管体中，该蒸发段嵌固在该些集热板上。

上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，靠近该冷凝段的集热板为第一集热板，远离该冷凝段的集热板为第二集热板，该第一集热板与该第二集热板为不同导热效能件。

上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该第一集热板为第一金属材质件，该第二集热板为第二金属材质件，该第一金属的热传导系数不同于该第二金属的热传导系数。

上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该些集热板为相同材质件，且该第一集热板的厚度不同于该第二集热板的厚度。

上述的多段式热管型太阳能集热器，其中，该第一集热板的表面具有一第一涂层，该第二集热板的表面具有一第二涂层，该第一涂层的热辐射系数不同于该第二涂层的热辐射系数。

相较于现有技术，本发明的集热模块包含一热管及间隔串接在热管一侧边的多个集热板，由于热管蒸发段可承受的热通量不同(靠近冷凝段可承受的热通量较大，远离冷凝段可承受的热通量较小)，如配合调整集热板的材质、厚度、或表面涂层等，使热管蒸发段上所承受的热通量合理分布，即可有效地发挥热管的传导效率，进而提升集热器的集热效果。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有热管型太阳能集热器的热管与集热板的结合示意图；

图2本发明的多段式热管型太阳能集热器的使用示意图；

图3本发明的多段式热管型太阳能集热器的平面示意图；

图4本发明的集热模块的立体外观示意图；

图5本发明的集热模块的另一实施例。

其中，附图标记