快速高温太阳能集热器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种快速高温太阳能集热器，它在普通的太阳能集热器的联箱中设计了导流隔片(16)。在集热管(3)中设计增设了带有导流翼(15)的柱塞体(12)。导流隔片(16)和柱塞体(12)上的导流翼(15)构成导热介质流通通道。导热介质通道是从在下面一支集热管(3)以串联形式向上逐根依次通过集热管(3)。因此，导热介质在流经每支集热管(3)时，被不断加热，到最后从出口(1)流出时温度已经很高。可以看出这是一种对导热介质快速加热的高温太阳能集热器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于分体式太阳能热水器的玻璃真空管式集热器，尤其是由带有导流隔片的联箱，玻璃真空管和置于其中的带导流翼的柱塞体构成的太阳能集热管组成的集热器。
技术介绍
分体式太阳能热水器是近几年进入市场的太阳能热利用的升级换代产品。分体式太阳能热水器主要由保温水箱和集热器组成。集热器又有平板式和真空管式之分。在冬季严寒的北方地区，分体式太阳能热水器多采用真空管式集热器。真空管式集热器的真空管组件主要有两种由U型管与加热翼片和玻璃真空管组成的集热管；由金属热管和玻璃真空管组成的集热管。由于后者成本高，消费者接受有困难，因而国内绝大多数产品是使用U型管式的集热管。这种由U型管和玻璃真空管组成的集热管的成本虽然比由热管和玻璃真空管组成的集热管成本低。但是总的来讲，成本还是偏高。特别是集热器效率降低。影响了北方地区冬季的使用效果。由于制作U型管的材料的导热系数是提高这种集热器热效率的重要因素，大多采用导热系数高的紫铜管制作U型管。但是，近几年有色金属价格大幅度上涨，一些厂家为了降低成本，就改用不锈钢管，这就使集热管的效率进一步下降。由于U型管与加热翼片和玻璃真空管组成的集热管，在接受阳光辐射后，玻璃管内的温度上升，同时，部分加热翼片也受到阳光的辐射，温度上升，由真空管内的空气和翼片对U型管加热，U型管受热后，再加热U型管内的水。可以看出，这样的结构存在加热效率低下，热量传导慢，致使集热器在冬季阳光辐射强度低、日照时间短的环境下不能有效地加热水箱中的水。在这种情况下热水器只得切换成电加热形式，造成能源浪费。如果不用U 型管，直接将加热介质加注到集热器中，导热介质的需要量比较大，运行成本升高。同时，又由于需要的导热介质多，升温速度就慢。而且在无阳光辐射集热器，集热器停止运行以后， 存留在集热器中的导热介质所吸存的热能数量也比较大，无法利用。这种形式又会造成集热器的效率低下，不能迅速加热水箱中的水。目前采用U型管形式的集热管大多数是“并联”形式。采用玻璃真空管直接加注导热介质的集热器更是并联形式。即在联箱内设有导热介质流道，每根集热管内被阳光辐射加热的导热介质都进入联箱流道汇集，再从联箱出口流出。这种加热形式导热介质在某根集热管中被加热一次，就进入联箱流道，并从联箱出口流出，升温幅度很小，导热介质和要被加热的水的温度差也就很小。因而导热介质进入水箱热交换器后，换热效率低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种效率高、加热速度快、输出的导热介质温度高、所需导热介质少的用于分体式太阳能热水器使用的集热器。为解决上述技术问题，本技术集热器由带导流隔片的联箱、尾架、上联接板、下联接板、一定数量的玻璃真空管内的带导流翼的柱塞体，以及密封联箱与玻璃真空管的硅橡胶密封圈、橡胶防尘圈组成。此玻璃真空管内设置一柱塞体，柱塞体的直径比玻璃真空管内腔直径小5mm，长度比玻璃真空集热管内腔深度短1cm。柱塞体为一实心圆柱，或为一空心但两端被密封的圆柱体。在柱塞体深入到玻璃真空管底部的一端离端面5cm处上下对称各有一个高2. 5mm, 长5mm的凸出体。柱塞体在玻璃真空管出口部的一端在柱塞体表面上下对称各有一个高 2. 5mm，长5mm的凸出体，在柱塞体水平两侧分布两条长度相当于柱塞体长度4/5、高2. 5mm 的导流翼。当柱塞体被置于玻璃真空管内以后，玻璃真空管内腔就被柱塞体表面的导流翼分割成上下两个流道。导热介质从玻璃真空管入口下部进入，顺着被导流翼分割形成的下部流道进入玻璃管深处。当进入到玻璃真空管深处4/5以后，这段没有导流翼，导热介质上升到玻璃真空管上部，沿着上半部的流道一直流到出口，并从出口流出。同时由于在玻璃真空管内设置了柱塞体，玻璃真空管内用以加热导热介质的空腔就减少了 75% ( 047的集热管) 80% ( 058的集热管)。加注的导热介质的数量也就减少了 75% 80%。带导流隔片的联箱是在与集热管内柱塞体对应的中心线部位设置一导流隔片，导流隔片与柱塞体的导流翼相衔接，对从下一集热管加热后上升的导热介质起到导流作用。 使从下面上升的导热介质顺着隔片和导流翼进入集热管，再次被加热。被加热的导热介质从集热管出口流出以后，又在上面一导流隔片和导流翼的作用下再进入上一根集热管被在一次加热。因此，这就形同集热管采用串联形式，导热介质一次一次不断被加热。当从最上面一根集热管被加热流出后，温度已经比较高。达到了迅速提升导热介质温度的目的。阳光透过玻璃真空管的管壁直接加热管内的导热介质，不存在通过其它导热体的传导加热问题，没有传导损失，提高了集热管的吸热效率。由于在玻璃真空集热管内直接加注导热介质，而且数量减少了 3/4以上，又被阳光直接加热，因而导热介质温度上升速度快。因此在冬季阳光辐射强度弱、时间短的情况下，这种结构的集热器可以迅速加热水箱中的水，提高了热水器的热效率和升温速度。在集热器不受阳光照射的情况下，集热器停止工作，留在集热器内的导热介质仅有空腔的体积的1/4弱，因而剩余留存的热能较少。这种集热器加注的导热介质少，可以使用具有防冻功能的导热介质，既适合北方地区冬季气候，又降低了运行成本。以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本技术快速高温太阳能集热器外形结构图。图2为本技术快速高温太阳能集热器结构剖面图。具体实施方式图1所示快速高温太阳能集热器，由联箱2、集热管3、尾座5、上连接板4、下连接板7组成。在联箱2的上端有出液接口 1，下端有进液接口 6.图2所示快速高温太阳能集热器结构剖面图。其中玻璃真空管11之中设置柱塞体12，联箱流道14内设置导流隔片16.在柱塞体12表面两端各有2个凸出体13，这两个凸出体分别在柱塞体上方和下方对称的位置上。凸出体13起到柱塞体12在玻璃真空管11的上下定位作用，使得柱塞体12和玻璃真空管11内腔上下间隙均勻。在柱塞体12表面左右两侧水平位置设置有两条长度相当于柱塞体12长度4/5的导流翼15。导流翼15既起到柱塞体12在玻璃真空管11中左右的定位作用，更起到对导热介质在集热管中的导流作用。 在联箱流道14内设置的导流片16的位置与柱塞体12表面的导流翼15相对应配合，构成基本密闭的导热介质流道。在玻璃真空管11与联箱2的外壳结合处有橡胶防尘圈10.在玻璃真空管11与联箱2的内胆结合处有硅橡胶密封圈9。导热介质从联箱下端进液接口 6进入流道。在最下面一片导流隔片16的作用下进入最下面一根集热管。由于柱塞体12 的导流翼的作用，导热介质沿柱塞体12轴线方向进入玻璃真空管11，被阳光辐射加温温度升高。在流到没有导流翼的部分，导热介质上升到玻璃真空管11上部，在继续被加热后，沿着玻璃真空管11腔体上部从集热管11出口处流出。导热介质进入联箱流道14后在，第二层导流隔片16和第二支玻璃真空管11内的柱塞体12导流翼的作用下，与在第一支玻璃真空管中相同的流动方式，流过第二支玻璃真空管11，被阳光辐射加热升温。以此类推，导热介质以同样的方式依次流过每支玻璃真空管11，在依次通过每支玻璃真空管时被不断加热，温度不断升高，直至从最上面一根玻璃真空管11流出后进入联箱2，从联箱2的出口 1 流出。联箱内胆与外壳间有聚氨脂发泡保本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种快速高温太阳能集热器，其特征是由带有导流隔片（１６）的联箱（２），数根带有柱塞体（１２）的玻璃真空管（１１）组成的集热管（３），尾架（５），上联接板（４），下联接板（７）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏春旺，
申请(专利权)人：魏春旺，
类型：实用新型
国别省市：65