[实用新型]一种太阳能集热元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能领域，特别涉及一种能高效利用太阳热能的集热元件。

背景技术

太阳能热水器中的集热元件是应用太阳光热转换为热能的功能。目前的太阳能集热元件通常有直径为47mm和58mm的真空集热管，其组成的热水器主要为非承压直插式，通过真空集热管直接加热管中的水，通过热水自动上升的原理完成。这种真空集热管中容易产生水垢，有易炸管、易漏水、易污染水源、使用受限制等缺陷。另一种新近开发的集热元件是将普通的导热管插入传统的真空集热管内，将真空集热管内积聚的热量传递到导热管。但这种结构的集热元件存在着在导热管的直径小而真空集热管内的空间大，导热管与真空集热管之间存在空隙，使热传递效率降低的缺陷。还有一种集热元件是通过在真空集热管内加装金属翼片，使真空集热管的内壁与导热管直接接触（见参考文献ZL200510006984.5）以克服上述缺陷。但是由于这种加装金属翼片等结构都是在利用原设计用来盛水的传统真空集热管（直径47mm和58mm）来改良，所以仍然存在缺陷和问题：增加了产品的部件，热效率并没有明显的提高，同时由于传统真空集热管的固有尺寸，使得太阳能热系统的集热元件没有能够根本改变，其组成的集热元件和太阳能热水器的应用仍然受到限制。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述太阳能真空集热管存在的技术和应用缺陷，提供一种能更高效率利用太阳能的集热元件，

实现本发明目的技术方案是：一种太阳能集热元件，包括真空集热管和导热管，其中，

所述真空集热管为一一头封闭且纵向截面呈U形的双层玻璃管，它的内层壁与外层壁之间形成的空腔为真空腔；

所述导热管为一长度大于所述真空集热管的深度的直圆管，该导热管以其外表面与所述真空集热管的内层壁的内表面接触的方式插在所述真空集热管的内孔中。

上述的太阳能集热元件，其中，所述真空集热管的内层壁与外层壁之间的径向距离为1.5～4毫米；所述真空集热管的内层壁和外层壁的厚度均为1～1.8毫米。

上述的太阳能集热元件，其中，所述真空集热管的内层壁的外表面上涂有金属粉末层。

上述的太阳能集热元件，其中，所述真空集热管的外径为15～35毫米。

上述的太阳能集热元件，其中，所述导热管的内腔中真空密封有受热后液-气相变化的液体。

上述的太阳能集热元件，其中，所述导热管采用金属材料制作，也可以采用非金属材料制作。

上述的太阳能集热元件，其中，所述真空集热管和所述导热管的长度为0.3米～2米。

本实用新型的太阳能集热元件的技术方案，解决了传统的真空集热管内盛水后易结垢、易炸管和易漏水等缺陷；还改变了传统导热管与真空集热管互不配合，需要添加其它金属翼片传热的方法，如铝箔作为真空集热管和导热管之间的热传递，使得成本高而效率低。由本实用新型的太阳能集热元件组成的集热器，可以在全天候条件下完成太阳能集热，能提高太阳能热利用的效率，改变了传统集热元件对太阳能热应用系统发展的限制，尤其是其特殊的外形尺寸可以使太阳能热应用系统与建筑完美结合，使建筑充分利用太阳能而达到节能减排的目的。

附图说明

图1是本实用新型的太阳能集热元件的纵向剖面图；

图2是图1中的A-A向视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1和图2，本实用新型的太阳能集热元件，包括真空集热管1和导热管2，其中，

真空集热管1为一一头封闭且纵向截面呈U形的双层玻璃管，它的内层壁11与外层壁12之间形成的空腔10为真空腔；该真空集热管1的外径D为15～35毫米，最好为20毫米；该真空集热管1的内层壁11与外层壁12之间的径向距离L为1.5～4毫米；真空集热管1的内层壁11和外层壁12的厚度均为1～1.8毫米；

导热管2为一长度大于真空集热管1的深度的直圆管，该导热管采用金属材料制作，也可以采用非金属材料制作，该导热管2的内腔中真空密封有适量的受热后液-气相变化的液体21，使导热管2的大部分内腔为真空空间22，该导热管2以其外表面与真空集热管1的内层壁11的内表面接触的方式插在真空集热管1的内孔中。

导热管2是与真空集热管1的内层壁11的内表面接触传热的，在真空集热管1的内层壁11的外表面上涂有金属粉末层，以提高阳光透过率和减少反射率。