[发明专利]太阳能收集器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能收集器，用于将太阳辐射转换成热量、以及用于以可能的最大效率将所述热量传递至流体（例如水或空气）传热装置，由此能在家庭或工业应用中利用所述热量，例如以加热家用热水或中央加热系统。

背景技术

太阳能收集器一般包括多个细长管道，所述细长管道容纳用于吸收太阳辐射的辐射吸收板，所述辐射吸收板与管路热接触，待加热流体能经过所述管路、或者在所述管路内容纳有用于传热给待加热流体的工作流体。辐射吸收板和至少一部分管路被包封在真空辐射透射型包封体内以防止热量损失。

在一种已知为热管类型的太阳能收集器中，所述管路形成闭合室并包含工作流体。管路限定与辐射吸收板热接触的蒸发器区段，以及远离所述板的冷凝器区段。所述板和细长管道的蒸发器区段被包封在真空辐射透射型包封体内以防止热量损失。冷凝器区段置位成与待加热流体热接触，从而允许在工作流体和待加热流体之间传递热量。

热管类型的收集器利用工作流体的相变以获得更高的效率。工作流体的流动所需的能量由重力提供，从而无需外部泵源。已知的热管类型的太阳能收集器在GB2103350A中描述。

热管类型的太阳能收集器还包括集热支管，所述集热支管包含待加热流体并在其内具有至少一个太阳能管道接收孔，所述太阳能管道接收孔用于插入每个细长管道的一端，以允许在管路的冷凝器区段内的工作流体和待加热流体之间传递热量。支管一般设有入口和出口接头。

需要太阳能收集器的单独的细长管道和热量收集支管能够在现场易于组装，并设计成使得它们能够接受本技术领域常见的公差而又不会有损坏或泄漏的危险。此外，这些组成部件必须易于替换。为了更新传统的太阳能收集器，支管一般具有固定数量的接收孔，如图l所示。传统的太阳能收集器1包括支管壳体2、多个细长管道3和支撑结构4。支管一般设有入口端口5和出口端口6，以允许待加热流体的流动。还设置多个入口孔7以允许将细长管道3插入支管2。这种传统的太阳能集热器的限制性设计使得太阳能收集器具有用于各种应用的有限灵活性。传统的各支管在它们的尺寸和它们能容纳的太阳能管道方面是固定的。

WO2008/146269A描述了一种模块式类型的收集器，其通过提供下述解决方案而处理了传统的收集器的设计的限制问题，所述解决方案是灵活的，其允许收集器构造成具有任何数量的太阳能管道，并且所述收集器的尺寸不受限于支管的设计和构造，图4中示出了一个示例。这种模块式收集器8包括分别具有单独的端部配件9和支撑结构4的多个细长管道3。模块式收集器8一般设有入口端口5和出口端口6，以允许待加热流体的流动。这种收集器的模块式性质使得收集器能由任何数量的模块式细长管道3构成，以组装各种尺寸和面积的收集器阵列。

发明内容

根据本发明，提供了一种太阳能收集器，其包括热管和端部配件，所述热管具有用于吸收太阳辐射的辐射吸收装置和用于容纳传热介质的细长管道，所述细长管道具有与辐射吸收装置热接触的蒸发器区段和远离辐射吸收装置的冷凝器区段，辐射吸收装置和所述细长管道的蒸发器区段被包封在真空辐射透射型包封体内，并且冷凝器区段位于透射型包封体外，所述端部配件提供用于将对应端部配件连接至邻近热管的流体连接装置，以允许流体在端部配件之间经过而不需要单独的支管，其中，端部配件包括热凹穴部以接收热管的冷凝器区段。热凹穴部密封成防止流体进入。在太阳能收集器管道和收纳件之间的连接是干式的，--没有经过收纳件的流体流动。因此，太阳能收集器管道能被容易地移除和替换。

在一个实施例中，端部配件包括插孔以接收热凹穴部。热凹穴部可能包括保持凸缘。热凹穴部优选包括圆柱形壳体，以接收热管的冷凝器区段。冷凝器区段可能紧密装配在热凹穴部中，以从冷凝器区段传热到热凹穴部。

在一个优选实施例中热凹穴部是热传导材料，诸如铜。

在一个实施例中，太阳能收集器在端部配件的插孔和热凹穴部之间包括密封装置。所述密封装置可能包括由弹性聚合材料制成的环形部件。所述密封装置可能包括多个密封突起。

在一个示例中，端部配件的插孔包括凹部以接收所述密封装置。凹部可能是圆柱形形式以接收一圆柱形密封装置。

在一个实施例中，端部配件包括流体通路，端部配件适用于密封地接合邻近端部配件的类似通路。端部配件可能包括密封件，以密封地接合邻近的各端部配件的通路。端部配件可能包括槽或凹部，以接收O形密封环。

在一个实施例中，所述端部配件设在每个细长部件的一端。

在一个示例中，端部配件包括流体通路，端部配件适用于密封地接合邻近端部配件的类似通路。