[实用新型]真空管式分离热管太阳能集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能集热器，特别是涉及一种真空管式分离热管太阳能集热器。

背景技术

太阳能热水器以其安全经济、节能环保、使用简单等优点,受到广大消费者的青睐,并得到了快速发展和广泛应用。随着太阳能热水器的发展，其核心部件太阳能集热器技术已有了长足进步在热利用方面得到了广泛的应用。目前市场上的集热器有以下几种形式：闷晒式热管集热器、平板式热管集热器和真空管式热管集热器。目前广泛使用的是重力热管式太阳能真空管，工质冷凝后是靠重力降落回真空管的底部蒸发段。这样的设置虽然简单易行但同时也带来了问题：如果传热速度过慢，气态工质在冷凝段没法迅速冷凝放热凝结成液体，那么蒸发段的液体工质将不断减少，这就使得热管的效率大大降低。同时，由于气态工质在冷凝段没有快速冷凝，而下方又不断有来自蒸发段的气态工质补充，这就使得热管真空管上部的压力不断上升，严重时可能造成炸管的危险，对太阳能热水器的安全运行极为不利。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供一种安全可靠、使用寿命长、

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种真空管式分离热管太阳能集热器，所述集热器包括热交换器、流量分配器、真空管、分离热管、流量分配管和储气筒，所述热交换器为U型热交换管，所述U型热交换管的一端与所述流量分配器的上端连接，所述U型热交换管的另一端与所述储气筒的顶端连通，所述流量分配器位于所述储气筒的顶端，所述流量分配器的底端设置有多个流量分配管，所述流量分布管与对应的分离热管连通，所述真空管设置于所述分离热管的外侧。

进一步地，所述真空管包括外玻璃管、内玻璃管、弹簧支架和保护帽，所述外玻璃管和所述内玻璃管均为一端开口的U型玻璃管，所述内玻璃管的开口端的管壁和所述外玻璃管开口端的管壁密封连接形成真空腔，所述内玻璃管的外壁上设置有选择性吸收涂层，所述保护帽设置于所述外玻璃管的闭合端的外壁上，所述内玻璃管的闭合端的外壁与所述保护帽之间的空隙中装有消气剂，所述保护帽的两端设置有弹簧支架。

作为优选，所述外玻璃管和所述内玻璃管均为硼硅玻璃管。

作为优选，所述选择性吸收涂层为Mo-Al₂O₃选择性吸收涂层或Mo-SiO₂选择性吸收涂层。

作为优选，所述分离热管的内壁上设置有毛细材料吸热层。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用分离式热管将冷凝液均匀输送到各蒸发段，而且冷凝液从蒸发段上部进入蒸发管，形成降膜蒸发，冷凝液达到了均匀输送的目的，避免了管内受热不均可能引起炸管。因此，这种新型分离热管式太阳能集热器具有突出优势，值得推广。

附图说明

图1是本实用新型真空管式分离热管太阳能集热器的结构示意图；

图2是本实用新型中真空管的结构示意图。

图中：1-水箱，2-热交换器，3-流量分配器，4-真空管，5-分离热管，6-毛细材料吸热层，7-流量分配管，8-储气筒，401-外玻璃管，402-内玻璃管，403-选择性吸收涂层，404-真空腔，405-弹簧支架，406-消气剂，407-保护帽。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1所示，本实用新型真空管式分离热管太阳能集热器，所述集热器包括热交换器2、流量分配器3、真空管4、分离热管5、流量分配管7和储气筒8，热交换器2为U型热交换管，U型热交换管2的一端与流量分配器3的上端连接，热交换管2的另一端与储气筒8的顶端连通，流量分配器3位于储气筒8的顶端，流量分配器3的底端设置有多个流量分配管7，流量分布管7与对应的分离热管5连通，真空管4设置于分离热管5的外侧。

如图2所示，真空管包括外玻璃管401、内玻璃管402、弹簧支架405、消气剂406和保护帽407，外玻璃管401和内玻璃管402均为一端开口的U型玻璃管，内玻璃管402的开口端的管壁和外玻璃管401开口端的管壁密封连接形成真空腔404，内玻璃管402的外壁上设置有选择性吸收涂层403，保护帽407设置于外玻璃管401的闭合端的外壁上，内玻璃管401的闭合端的外壁与保护帽407之间的空隙中装有消气剂406，保护帽406的两端设置有弹簧支架405。

外玻璃管401和内玻璃管402均为硼硅玻璃管。选择性吸收涂层403为Mo-Al2O3选择性吸收涂层或Mo-SiO2选择性吸收涂层。分离热管5的内壁上设置有毛细材料吸热层6。

工作原理：水箱1安装在室内，太阳能热水器在室外，分离热管5下端封闭，上端开口伸入储气筒8内部（相当于重力热管冷凝端切开），从热交换器2返回的冷却工作液输入流量分配器3内部，经过流量分配器3的分配，通过流量分配管7输入热管内部的毛细材料中间，通过毛细材料的吸附功能和工作液的重力作用，分布于热管内壁毛细材料中间，吸收热管管壁热能，产生蒸发，蒸汽通过储气筒，一个方向送往热交换器2，加温水箱内部冷水，蒸汽冷却返回流量分配器内部，进行循环工作。在每根热管蒸发量相同条件下面，由于流量分配器3作用，使得蒸发工作液能够一一对应，全部返回热管内部，由于热管一端封闭，冷却工作液通过流量分配器返回开口一端，所以能够做到工作状态和封闭热管（重力热管）基本一样。由于液态工质经由毛细织物沿着蒸发段管壁慢慢滑落到蒸发段底部，在蒸发段管壁上形成一层工质薄膜，这层工质薄膜使得蒸发段能均匀吸收太阳辐射能蒸发，如此循环往复，从而避免了管内受热不均可能引起炸管的问题。