專利名稱：太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種集熱效率高且使用安全、安裝簡便的太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)和社會(huì)的發(fā)展，人類社會(huì)對(duì)于資源和能源的依賴日益加強(qiáng)。而眾所 周知，地球上的資源和能源是有限的，所以，資源和能源的有效利用成了首要問題，太陽能 是人類可以利用的最豐富的能源。近年來，太陽能熱水器已進(jìn)入千家萬戶，在太陽能的熱利用中，關(guān)鍵是將太陽的輻 射能轉(zhuǎn)換為熱能。由于太陽能比較分散，必須設(shè)法把它集中起來，所以，集熱器是各種利用 太陽能裝置的關(guān)鍵部分?，F(xiàn)有技術(shù)中的太陽能熱水器包括支架，儲(chǔ)熱水箱以及連接水箱的 真空集熱管。當(dāng)該真空吸熱管接收到太陽能后，利用冷水比熱水比重大的原理，而產(chǎn)生冷水 下流、熱水上升的現(xiàn)象，進(jìn)而使所述真空吸熱管內(nèi)的液體達(dá)到自然對(duì)流循環(huán)加熱?，F(xiàn)有技術(shù) 的缺點(diǎn)在于由于依靠儲(chǔ)熱水箱中的水儲(chǔ)存太陽熱能供使用，儲(chǔ)熱水箱體積大，重量重、成 本高；真空管和水箱中始終充滿水，容易有滲漏、漏水造成損失，特別是寒冷地區(qū)冬季使用 存在抗凍隱患，甚至造成巨大損失。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種儲(chǔ)熱體積小，儲(chǔ)熱溫度高、儲(chǔ)熱密度大、 沒有漏水隱患、集熱效率高且使用安全、安裝簡便的太陽能集熱系統(tǒng)元器件，可以構(gòu)成不同 規(guī)模的太陽能系統(tǒng)，滿足不同溫度和熱量的對(duì)象使用。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案解決所述問題一種太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)，包括反光體和集熱儲(chǔ)熱元件，所述集熱儲(chǔ)熱元件外層 為全玻璃真空集熱管，所述全玻璃真空集熱管內(nèi)密封有復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料，并設(shè)置供傳熱 工質(zhì)通過的U形換熱管或用于傳導(dǎo)輸出熱量的熱管。進(jìn)一步的，所述反光體的截面為復(fù)合拋物線狀；所述全玻璃真空集熱管的內(nèi)層涂 有耐高溫選擇性吸熱膜層。進(jìn)一步的，所述U形換熱管由銅制成。本實(shí)用新型所述太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)，由于利用全玻璃真空集熱內(nèi)管腔體直接作 為儲(chǔ)熱場(chǎng)所，等需要的時(shí)候通過傳熱工質(zhì)傳輸?shù)叫枰牡胤街苯邮褂茫梢允∪セ驕p小現(xiàn) 有太陽能熱水器和系統(tǒng)的儲(chǔ)熱水箱，而且由于采用相變儲(chǔ)熱材料，當(dāng)出現(xiàn)全玻璃真空管破 損、漏氣、掉膜等問題時(shí)，不影響整機(jī)和系統(tǒng)使用，更不會(huì)造成跑水結(jié)冰等現(xiàn)象，確保了使用 太陽能的安全性；由于采用復(fù)合拋物線狀反光體，具有更高效的聚光效果，使真空管使用數(shù) 量減少，系統(tǒng)簡化，安裝簡便，進(jìn)一步提升溫度。

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0011]圖1是本實(shí)用新型所述太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)采用U形換熱管的組成示意圖；圖2是圖1所示A-A視圖；圖3是本實(shí)用新型所述采用U形換熱管的集熱儲(chǔ)熱元件的結(jié)構(gòu)詳圖；圖4是本實(shí)用新型所述采用熱管的集熱儲(chǔ)熱元件的結(jié)構(gòu)詳圖。圖中1、反光體；2、集熱儲(chǔ)熱元件；3、全玻璃真空集熱管；4、復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料；5、U形 換熱管；6、管口塞；7、熱管。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖3所示，給出了本實(shí)用新型所述太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)采用U形換熱管 的組成結(jié)構(gòu)圖，其包括反光體1和集熱儲(chǔ)熱元件2，如圖3所示，所述集熱儲(chǔ)熱元件2外層為 全玻璃真空集熱管3，全玻璃真空集熱管3在管口采用管口塞6進(jìn)行密封，其內(nèi)密封有復(fù)合 相變儲(chǔ)熱材料4，并同時(shí)設(shè)置有供傳熱工質(zhì)通過的U形換熱管5，U形換熱管5內(nèi)可根據(jù)需 要通入需要加熱的水或是導(dǎo)熱油作為傳熱工質(zhì)；為盡可能的將入射太陽能量吸收，所述反 光體1的截面采用復(fù)合拋物線形狀，并在所述全玻璃真空集熱管3的內(nèi)層涂有耐高溫的選 擇性吸熱膜層。同時(shí)為達(dá)到更好的換熱效果，有利于傳熱工質(zhì)與復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料4之間熱量的 及時(shí)交換，所述U形換熱管5由銅制成。本實(shí)用新型所述太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)的工作原理為所述集熱儲(chǔ)熱元件2接收經(jīng) 反光體1反射聚焦的太陽光輻射能，通過全玻璃真空集熱管3的外管、真空層、內(nèi)管選擇性 吸收膜層，最終熱能由復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料4吸收并儲(chǔ)存在其中，需要時(shí)通過U形傳熱管5內(nèi) 的傳熱工質(zhì)傳輸?shù)叫枰牡胤?；?fù)合相變儲(chǔ)熱材料相比傳統(tǒng)的真空管和水箱儲(chǔ)熱，其儲(chǔ)能 密度大，儲(chǔ)熱溫度高，并且可通過串并聯(lián)組成不同規(guī)模的太陽能集熱器，可方便的構(gòu)建安全 型太陽能熱水裝置，省卻儲(chǔ)熱水箱，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如圖4所示，給出了本實(shí)用新型所述太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)的另外一種實(shí)施方式， 其將相應(yīng)的U形換熱管5變換為熱管7，其可充分利用熱傳導(dǎo)原理與外部工質(zhì)的快速熱傳遞 性質(zhì)，透過熱管將復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料4內(nèi)儲(chǔ)存和吸收的熱量迅速傳遞到外部流經(jīng)的水或?qū)?熱油中，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的加熱功能。
權(quán)利要求1.一種太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)，包括反光體(1)和集熱儲(chǔ)熱元件(2)，其特征在于所述 集熱儲(chǔ)熱元件(2)外層為全玻璃真空集熱管(3)，所述全玻璃真空集熱管(3)內(nèi)密封有復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料(4)，并設(shè)置有供傳熱工質(zhì)通過的U形換熱管(5)或用于傳導(dǎo)輸出熱量的熱管 ⑵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)，其特征在于所述反光體(1)的截面 為復(fù)合拋物線狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)，其特征在于所述全玻璃真空集熱管 (3)的內(nèi)層涂有耐高溫的選擇性吸熱膜層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)，其特征在于所述U形換熱管(5)由 銅制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種太陽能集熱單元結(jié)構(gòu)，包括反光體和集熱儲(chǔ)熱元件，所述集熱儲(chǔ)熱元件外層為全玻璃真空集熱管，所述全玻璃真空集熱管內(nèi)密封有復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料，并設(shè)置供傳熱工質(zhì)通過的U形換熱管或用于傳導(dǎo)輸出熱量的熱管；所述反光體的截面為復(fù)合拋物線狀；所述全玻璃真空集熱管的內(nèi)層涂有能耐高溫的選擇性吸熱膜層。本實(shí)用新型所述集熱儲(chǔ)熱元件接收經(jīng)反光體反射聚焦的太陽光輻射能，通過全玻璃真空集熱管的外管、真空層、內(nèi)管選擇性吸收膜層、復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料并儲(chǔ)存在其中，需要時(shí)通過U形換熱管或熱管將熱量導(dǎo)出，并可以通過串并聯(lián)組成不同規(guī)模的太陽能集熱器。
文檔編號(hào)F24J2/24GK201779886SQ20102053469
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者吳艷元, 羅贊繼, 許鑫 申請(qǐng)人:北京天普太陽能工業(yè)有限公司