承压式太阳能集热器制造技术

本实用新型专利技术涉及太阳能热利用领域，具体涉及一种承压式太阳能集热器，能够有效保证玻璃热管与金属换热管在使用过程中的结构完整。承压式太阳能集热器包括：换热装置，其内部设有用于换热工质流过的换热管，该换热管内部置有换热工质，所述换热管设置有进液管和出液管；集热装置，其包括多个玻璃热管，每个所述玻璃热管具有冷凝端，所述冷凝端置于所述换热装置内部并与所述换热管进行热量交换；其中，所述换热装置进一步包括柔性换热套管，其设置在所述玻璃热管的冷凝端与所述换热管之间，并用于连接所述玻璃热管的冷凝端与所述换热管；尾架，其中，所述玻璃热管具有尾托，所述尾托固定于所述尾架上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能热利用领域，具体涉及一种承压式太阳能集热器。
技术介绍
太阳能是取之不尽的能源，具有分布范围广泛，无需开采和运输等优点。太阳能热利用是太阳能利用的主要方式之一，对于保护人类生存条件和进行可持续发展都十分有利。太阳能热利用分为低温热利用、中温热利用和高温热利用，目前在中国，以太阳能热水器及集热器为主的低温热利用技术最成熟，转换效率较高、价格低廉，因而获得了较高的产业化程度。随着太阳能低温热利用的不断发展壮大，真空集热管、太阳能集热器、热水系统等光热应用领域也在持续地进行着深入开拓，推动着技术及产业升级。太阳能集热器作为光热利用的核心单元，一直以来受到开发者的密切重视。目前，按使用工况可分为两种，一种为非承压式太阳能集热器；另一种为承压式太阳能集热器。非承压式太阳能集热器以其工艺简单、成熟可靠、成本低廉亦得到了广泛的应用，特别适于集中集热大型工程热水领域。但由于该类系统完全开式运行，直接通过水循环换热，寒冷地区会消耗大量的辅助能源用于系统防冻，造成系统热效率偏低，系统可靠性也较差。承压式太阳能集热器在非承压式太阳能集热器的基础上较好地解决了其热效率低的问题。在承压式太阳能集热器的管道内，换热工质密闭承压运行，换热工质通常为防冻液，本身可实现系统防冻，同时系统承压运行中能实现更高的温度，更稳定的效率。这样就要求承压式太阳能集热器耐压好、结构强度高，使用可靠，为此，现在市场较多使用插入U型铜管或金属热管的真空集热管，还有少部分用铜管作流道的平板集热器。虽然上述结构保证了集热器的热性能和安全性能，但是因为使用了大量的贵金属材料，造成承压式太阳能集热器成本较高的问题，市场推广困难，目前在少量的户用热水系统有所应用，极少用于大型集中用热系统。为了降低承压式太阳能集热器的成本，玻璃热管的使用被推向了市面。玻璃热管具有内部真空结构，且该内部真空结构灌装有传热工质，通过传热工质的相变，实现传热。玻璃热管主要用于普通的直插落水式太阳能热水器上，并已开始有规模地做成非承压式太阳能集热器，但是应用在承压式太阳能集热器中还是遇到了一些问题。由于承压式太阳能集热器的换热结构为用于保证换热效率的金属材料，而在使用过程中，玻璃热管制成的集热器需要与金属材料的换热结构进行接触传热，在该过程中玻璃热管容易破碎，所以不易在市场中推广使用。
技术实现思路
本技术提供了一种承压式太阳能集热器，能够有效保证玻璃热管与金属换热结构在使用过程中的结构完整。本技术提供了一种承压式太阳能集热器，包括:换热装置,其内部设有用于换热工质流过的换热管,该换热管内部置有换热工质，所述换热管设置有进液管和出液管；集热装置，其包括多个玻璃热管，每个所述玻璃热管具有冷凝端，所述冷凝端置于所述换热装置内部并与所述换热管进行热量交换；其中，所述换热装置进一步包括柔性换热套管，其设置在所述玻璃热管的冷凝端与所述换热管之间，并用于连接所述玻璃热管的冷凝端与所述换热管；尾架，其中，所述玻璃热管具有尾托，所述尾托固定于所述尾架上。在本技术的各实施例中，优选地，所述换热管具有扁平管状结构。在本技术的各实施例中，优选地，所述换热管包括多个凸起，每个所述玻璃热管的冷凝端分别设置在所述多个凸起处，并被包裹在所述凸起的内部，所述玻璃热管的冷凝端通过所述柔性换热套管与所述凸起相连接。在本技术的各实施例中，优选地，所述换热管具有微通道结构，该微通道结构在垂直于所述换热工质的流向方向上的截面具有多孔状结构。在本技术的各实施例中，优选地，所述玻璃热管具有部分玻璃结构和部分金属结构；和/或；所述玻璃热管为全玻璃结构。在本技术的各实施例中，优选地，所述柔性换热套管具有圆筒状结构，并完全包裹所述玻璃热管的冷凝端。在本技术的各实施例中，优选地，所述柔性换热套管上设置有沿所述圆筒状结构的轴线方向延伸的缺口，该开口设置在所述柔性换热套管未与所述换热管接触的位置；和/ 或，所述柔性换热套管上设置有沿所述圆筒状结构的轴线方向延伸的凸部，该凸部向远离所述圆筒状结构的轴线方向凸出。在本技术的各实施例中，优选地，所述换热装置进一步包括外壳，该外壳与所述换热管之间设置有保温层；和/ 或；所述玻璃热管的冷凝端与所述柔性换热套管之间设置有导热层。在本技术的各实施例中，优选地，所述进液管与所述换热管为连接结构或一体成型结构；和/ 或；所述出液管与所述换热管为连接结构或一体成型结构。在本技术的各实施例中，优选地，所述玻璃热管与所述换热装置之间设置有密封结构；和/ 或；所述换热管在垂直于所述换热工质的流向的截面上的面积大于等于100平方毫米。通过本技术的各实施例提供的承压式太阳能集热器，能够带来以下至少一种有益效果:1.能够有效保证玻璃热管与金属换热结构在使用过程中的结构完整。由于在现有技术中，换热结构常为保证换热效率的金属结构，换热结构直接与玻璃热管的冷凝端接触会造成冷凝端的破碎。而本技术的承压式太阳能集热器在换热管与玻璃热管的冷凝端之间设置了柔性换热套管，玻璃热管的冷凝端与换热管之间不直接接触，而是通过该柔性换热套管与换热管连接，优选地，柔性换热套管分别与玻璃热管的冷凝端和换热管之间充分连接，最大程度地减小热阻力，提高换热效率。这样的结构设置能够在有效保证玻璃热管的冷凝端与换热管的换热效率的基础上，避免换热管与玻璃热管的冷凝端直接接触，从而有效保证玻璃热管与金属换热管在使用过程中的结构完整。2.提高换热效率。在本技术的实施例中，换热管设置有扁平管状结构，在扁平管状的换热管上设置多个凸起，并将玻璃热管的冷凝端设置在凸起处，同时将玻璃热管的冷凝端与换热管的凸起通过柔性换热套管相连接，这样也能够通过增大接触面积的方式进一步提高换热效率。进一步地，换热装置的外壳与换热管之间设置保温层，从而可以有效减少换热管所携带的热量的流失，进而提高换热效率。进一步地，在玻璃热管的冷凝端与柔性换热套管之间设置导热层，可以提高玻璃热管的冷凝端与柔性换热套管之间的导热效率，进而提闻换热效率。3.提高耐压性。在本技术的实施例中，将换热管设置成具有微通道结构的换热管，微通道结构是具有多个独立的微通道的结构。当换热工质从微通道结构的换热管流过时，每个微通道结构内部的少量换热工质分别对其所在微通道的通道壁进行施压，这样就会分散换热工质只对一个换热管的通道壁施加的压力，从而提高了结构的耐压性。4.降低了结构的成本。在本技术的实施例中，集热装置所采用的玻璃热管相对于全金属结构来说，会降低结构的材料成本及生产成本。优选地，玻璃热管可采用部分玻璃结构与部分金属结构组合制造；更优选地，玻璃热管采用全玻璃结构制造。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图1为本技术的承压式太阳能集热器的一种实施例的结构示意图；图2为图1的局部放大图；图3为本技术的一种实施例的玻璃热管的冷凝端、柔性换热套管、换热管的位置关系图；图4为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种承压式太阳能集热器，其特征在于，包括：换热装置，其内部设有用于换热工质流过的换热管，该换热管内部置有换热工质，所述换热管设置有进液管和出液管；集热装置，其包括多个玻璃热管，每个所述玻璃热管具有冷凝端，所述冷凝端置于所述换热装置内部并与所述换热管进行热量交换；其中，所述换热装置进一步包括柔性换热套管，其设置在所述玻璃热管的冷凝端与所述换热管之间，并用于连接所述玻璃热管的冷凝端与所述换热管；尾架，其中，所述玻璃热管具有尾托，所述尾托固定于所述尾架上。

【技术特征摘要】
1.一种承压式太阳能集热器，其特征在于，包括: 换热装置，其内部设有用于换热工质流过的换热管，该换热管内部置有换热工质，所述换热管设置有进液管和出液管； 集热装置，其包括多个玻璃热管，每个所述玻璃热管具有冷凝端，所述冷凝端置于所述换热装置内部并与所述换热管进行热量交换； 其中，所述换热装置进一步包括柔性换热套管，其设置在所述玻璃热管的冷凝端与所述换热管之间，并用于连接所述玻璃热管的冷凝端与所述换热管； 尾架，其中，所述玻璃热管具有尾托，所述尾托固定于所述尾架上。2.按权利要求1所述的承压式太阳能集热器，其特征在于， 所述换热管具有扁平管状结构。3.按权利要求2所述的承压式太阳能集热器，其特征在于， 所述换热管包括多个凸起，每个所述玻璃热管的冷凝端分别设置在所述多个凸起处，并被包裹在所述凸起的内部，所述玻璃热管的冷凝端通过所述柔性换热套管与所述凸起相连接。4.按权利要求1所述的承压式太阳能集热器，其特征在于， 所述换热管具有微通道结构，该微通道结构在垂直于所述换热工质的流向方向上的截面具有多孔状结构。5.按权利要求1所述的承压式太阳能集热器，其特征在于， 所述玻璃热管具有部分玻璃结构和部分金...

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