[发明专利]真空太阳能集热器

说明书

本发明提供一种真空太阳能集热器，属太阳能热利用领域。

目前的这类太阳能集热器大致可分为真空管式和真空平板式集热器两大类，前者具有热效率高的优点，但其有效采光面积不大;后者具有与管式集热器同样的热效率，且成本较管式便宜，但光线在被平板采光面反射后，全部都未利用上。

本发明的目的旨在提供一种有效采光面积较大，热量散发损失较小的真空太阳能集热器，使集热器能更多地吸收太阳光线，从而有效地提高其热效率。

本发明的目的是这样实现的：包括一个抽真空的密封箱体及若干集热板芯，箱体面板上开有若干彼此隔开的圆孔，每个圆孔与一个其横截面为圆形的透光壳体的唯一圆开口面密封连接，所述集热板芯分别位于每个回转透光壳体之内并与其保持一定距离（即不接触），集热板芯下部为一伸入真空箱体之内的突出集热部分，该部分与箱体内分布的集热板芯导热管相连。

现有管式和平板式真空集热器，在导热管进（出）口处都未设真空套管隔热，虽然加了导热管保温材料，但不可避免要散发一定热量，影响其热效率。因此，本发明最好在集热板芯导热管进（出）口处即每相邻两箱体之间的导热管上加设真空套管，其与箱体采取密封连接，从而更进一步提高集热器的热效率。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的一个实施例结构（一个单元）的剖视图;

图2是图1的俯视结构;

图3是图1中的真空套管连接示意图。

图中，1-透光壳体，2-真空箱体，3-集热板芯导热管，4-集热板芯，5-支撑，6-箱体圆开孔，7-透光壳体开口面，8-真空套管，9-真空套管连接法兰。

参照图1、图2，在真空箱体（1）的面板上（可以是一个或几个面）开有若干彼此隔开的圆孔（6），每个圆孔（6）与一个其横截面为圆形的透光壳体（1）的唯一开口面（7）密封连接，从而透光壳体（1）与真空箱体（2）相通，集热板芯（4）的上部位于透光壳体（1）之内并与之保持一定距离，板芯下部为一突出集热部分，该部分位于箱体（2）空腔内，故集热板芯（4）与透光壳体（1）之间为真空状态。与此同时，真空箱体（2）内纵横分布着装有吸热介质的集热板芯导热管（3），其与集热板芯（4）的下端相连通，导热管（3）的进（出）口位于真空箱体之外以便与相邻单元的真空箱体相连通。

为进一步减少导热管（3）进（出）口处的热量损失，本发明在此处装上真空套管（8），其两端分别与相邻的真空箱体的一端连接，中部通过连接法兰（9）进行密封连接，如图3所示。

真空箱体上的圆开孔（6）可以是如图所示的对称分布，也可以错开分布;集热板芯（4）的横截面可以是图示的圆形，也可以是矩形或其它任意形状。当然，集热板芯（4）在不接触透光壳体（1）的条件下应尽量设计成较大的受光面积，这样，集热板芯与透光部分就没有任何接触，可进一步减少集热器已吸收热量的散失。

本发明的工作原理是：太阳光线透过透光壳体（1），被其中的集热板芯吸收，由于集热板芯与箱体（2）内导热管（3）连成一体，故热量会传导给导热管以及其内的吸热介质，再通过导热管出口将热量送出供使用。

本发明的透光壳体（1）也可与真空箱体（2）的面板加工成为一体，采用高透过率材料制作。

本发明由于采用了高出于真空箱体的透光壳体（1），这样太阳光线在照射到壳体后，有一部分又被壳体反射回壳体本身，从而使太阳的辐射能充分被吸收。即使是在太阳高度较小的季节以及每天太阳高度较小的时间里，以及在纬度较高的地区，都能保证集热器有许多部分（面积）能够较充分地吸收太阳的辐射能。

为使真空箱体（2）在真空时能承受住外界大气压力，本发明在箱体内设置了若干个支撑（5）。

本发明具有有效采光面积大、热量散发损失小的显著优点，同时，其结构简单，设计合理，易于制造，安装，使用及维修均方便，可以根据使用场地及安装需要将其水平、垂直或倾斜放置，对集热器的集热效率均无大的影响。

实施例：透光壳体（1）采用高透过率材料，如玻璃、玻璃钢、钢化玻璃或硬质塑料;真空箱体（2）材料无严格限制，其面板既可以采用与透光壳体相同的材料，也可采用箱体材料;集热板芯（4）可采用1-2mm的金属材料。本发明对空箱体面板上的开孔数目及孔径均无严格限制，实施中应考虑其有效采光面积及加工难易等因素。根据实际需要可将若干个图示单元连接起来使用。