[发明专利]液体光热转化太阳能集热器

说明书

一、技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种民用太阳能蓄热装置的集热器。

二、背景技术

目前使用的太阳能集热器，其太阳能真空管都是镀膜式真空管，依靠太阳光照射到管壁的镀膜上所产生的热将管中的水加热。这种镀膜式真空管内的水不允许排空，一旦将水排空，管内温度就会过高（200摄氏度以上），导致密封胶垫老化漏水；而过热时的真空管如果上水，巨大的温差易使真空管发生炸裂，这些缺陷都严重影响产品的使用寿命。现有的太阳能真空管由于管内存水，在寒冷的北方，冬季连续阴天时容易将管冻坏，大多数都需要增设伴热带给管道加热化冰，这种方式不但需要附加电能，而且也不能实现自动控制。在夏季必需不断补水以防止真空管内的水蒸发干而出现故障。繁琐的附加设施和操作、过多的能耗是现有产品结构不可避免的结果。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种不结冰、不结霜，不会冻坏的液体光热转化太阳能集热器。

本发明的技术方案是：液体光热转化太阳能集热器包括真空管连接箱、真空集热管、液体管道和管道泵，多根真空集热管分别与真空管连接箱连通，液体管道与空管连接箱两端连接构成循环管路，在循环管路中有液体介质，液体管道中的管道泵是液体循环的动力；在真空管连接箱上方设有排气口，本发明的真空集热管为透明真空管，所述的液体介质为黑色液体。在真空集热管内设置有对流水管，对流水管的进水口位于真空管连接箱内，在各个对流水管的进水口周围有封挡板，在封挡板上设有单向水阀。

液体光热转化太阳能集热器只在阳光的照射下工作。工作时，管道泵在温控开关控制下转动，室外太阳能透明真空管和管道中有液体介质循环流动，将能量接收到室内，夜间和阴天时管道泵不转动，真空管和管道自动排空。

本发明利用液体光热转化方式接收太阳能。液体管道经过室内储热水箱的底部通过换热给水加热。本发明采用透明真空管作保温层，黑色液体作光热转化介质，用对流水管和单向水阀来加速真空管中黑色液体的流动，使真空管中高温的液体介质迅速流入室内。本装置只在有阳光的时候工作，工作时温控开关使管道泵转动，将液体介质充入真空管连接箱中，单向水阀在水压的作用下关闭，液体介质通过对流水管流向真空管的底部，黑色液体介质被加热后再流进室内，将室内储热水箱中的水加热，室内储热水箱再向室内分配热量。在没有阳光的时候，管道泵不转动，单向水阀打开，室外真空管和真空管连接箱中的液体介质全部退到室内。室外所有管道全部排空，没有冻坏的可能。夏天不取暖时，停止工作，管道全部排空，真空管是透明的，内部升温幅度小，没有晒坏的可能。

本发明与现有的太阳能集热器相比的主要不同是：

1、在北方寒冷地区不需要伴热带化冰，不上水时管道和真空管自动排空，不结冰、不结霜，没有冻坏的可能。夏天不工作，透明真空管内在阳光照射下升温幅度小，管内外温差不能超过50摄氏度，没有晒坏的可能。

2、夜间和阴天时真空中管不存水，大大减少了散热损失，延长了太阳能接收时间，冬季在室外温度是-30摄氏度的地区，透明真空管比镀膜真空管能多工作一小时以上。

3、利用黑色液体做光热转化介质，将太阳能直接转化成内能，没有玻璃热传导的过程，将规格相同的透明真空管和镀膜真空管中分别装满质量相同、初温相同的黑色液体和自来水，同时在阳光下照射，管内水升高的温度之比约等于6：5左右，提高了接收效率。

4、真空管是透明的，工作时管内的最高温度不能超过100摄氏度，不工作时管内升温幅度很小，不存在脱膜和炸管现象，延长了真空管的使用寿命。

5、室内储热水箱既是储存器又是散热器，储存的能量足够连续阴天取暖用，实现了整个冬季完全利用太阳能取暖，不需要任何辅助能量的目的。

四、附图说明

图1为本发明的结构示意图。

五、具体实施方式