[发明专利]全玻璃太阳能集热管分水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种全玻璃太阳能集热管，尤其是能够使集热管管口的热水与冷水分离的分水装置。

背景技术

1995年北京清华大学太阳能电子厂发明全玻璃真空太阳能集热管，专利号95215311.4。采用该专利技术的集热管下端封闭，上端开口，上端插入储水箱，成为太阳能热水器的典型结构。水在集热管内管中吸收热能，水在集热器内管与储水箱之间自然循环，储水箱中的水逐步变热。此后，对太阳能集热管性能改进方面的研究和探索方案不断出现，针对集热管内管中的水的对流方面的研究显得尤为突出。

专利1，03253490.6，贯通式太阳能集热管。该专利技术设计了一种在下端也有开口的集热管，冷水从集热管下端的入口进入集热管，热水从集热管上端的开口进入储水箱，期望提高对流速度，提高热效率。该技术增加了外部的冷水补水通道，需要进行保温绝热处理，下端的开口部位比上端的开口部位的水的压力大，增加了密封的技术难度，所以，应用该技术的热水器的制造成本和加工安装的技术成本都相应增加。

专利2，200420005284.5，一种太阳能集热管。该专利技术在集热管内管中设置了有传热翅片的金属管，并在该金属管内插入一隔条将其分为阴面、阳面两个流道，该金属管上部插入储水箱，金属管在储水箱底部和上部都有开口，在储水箱底部开口使冷水进入金属管，沿着阴面流道下行，直接送到集热管内管的下端，热水沿着阳面流道上行，最后在储水箱上部的开口流出，期望提高水的对流速度，提高热效率。该技术中采用金属管，金属材料的导热系数很高，沿着阳面流道上行的水的温度高，沿着阴面流道下行的水的温度低，即使它们初始状态的温度差异较大，也会因为迅速发生热交换，温度趋同，所以，下行的水会很快失去下行的动力，并在阴面流道内产生向上的回流，不可能到达集热管的下部，同样道理，上行的水也会很快失去上行的动力，并在阳面内产生向下的回流，不可能到达储水箱上部的热水区。应用该技术达不到提高对流速度，提高热效率的目的。

专利3，200520071250.0，设内置管的太阳能集热管。该专利技术在集热管内管中加入一个占位用的封闭管，减少内管中的总水量，期望提高对流性能，提高储水箱的水温。该技术增加了占位管，阻碍了内管中的向阳面热水和背阴面的冷水的热对流，有利于热水上行到达储水箱和冷水下行到达内管下部的水循环，但是总的水道横截面的面积缩小了，横截面的周长增加了，水的流动阻力增大了，不利于水循环，并且提高了制造成本。

专利4，98215877.7，一种循环式真空太阳能集热管。该专利技术在集热管内管中设置了长的冷水进水管，直接将冷水引入内管底部，设置了短的热水出水管，期望形成自动循环的水流，提高热效率。

专利5，98227332.0，太阳能真空管热效率提高装置。该专利技术在集热管内管中设置一根细长的管子为低温水进水管，直接将储水箱中底部的冷水，引入集热管内管的底部，被加热的热水从内管上端出口处的高温水出水管上行，进入储水箱的上部热水区，期望提高对流速度，提高热效率。

专利6，00244726.6，自循环太阳能集热管，该专利技术在集热管内管中设置了粗的管子为进水管，直接将储水箱中底部的冷水下行，引入集热管内管的底部，被加热的热水上行从内管上端出口，进入储水箱的上部热水区，期望实现冷热水的分流循环，提高热效率。

专利7，200720310414.X，双效加热太阳能集热管。该专利技术在集热管内管中设置了内层吸热管，水沿着内层吸热管内部下行，沿着内外吸热管之间的水道上行，期望在水的流动过程中双倍吸热，提高热效率。

专利8，200810046681.X，太阳能集热管及其热水装置。该技术在集热管内管中设置了芯管，芯管的内流道下行冷水，内管与芯管之间的外流道上行热水，方便与外部的走水管道连接，期望提高水的循环速度，提高热效率。

论文1，《不同朝向全玻璃真空太阳能集热管的热性能比较》，孙清、李剑等，太阳能2007-12，20页。研究结果表明：自然循环时，不同朝向真空管具有不同的集热性能，倾斜真空管系统日总得热量为1.17×10⁶J，水平及垂直真空管系统总得热量为1.12×10⁶J和0.88×10⁶J，各占倾斜管总得热量的96.35％和75.56％。