[發明專利]太陽能收集器

無效

• 申請號: 201180049939.1
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN103299137A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: J·里德;P·R·戴維斯;P·T·麥肯蒂;W·哈登
• 申請（專利權）人: 金斯潘控股有限公司
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/26;F24J2/32;F24J2/46
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張文達

技術領域

本發明涉及一種太陽能收集器，用于將太陽輻射轉換成熱量、以及用于以可能的最大效率將所述熱量傳遞至流體（例如水或空氣）傳熱裝置，由此能在家庭或工業應用中利用所述熱量，例如以加熱家用熱水或中央加熱系統。

背景技術

太陽能收集器一般包括多個細長管道，所述細長管道容納用于吸收太陽輻射的輻射吸收板，所述輻射吸收板與管路熱接觸，待加熱流體能經過所述管路、或者在所述管路內容納有用于傳熱給待加熱流體的工作流體。輻射吸收板和至少一部分管路被包封在真空輻射透射型包封體內以防止熱量損失。

在一種已知為熱管類型的太陽能收集器中，所述管路形成閉合室并包含工作流體。管路限定與輻射吸收板熱接觸的蒸發器區段，以及遠離所述板的冷凝器區段。所述板和細長管道的蒸發器區段被包封在真空輻射透射型包封體內以防止熱量損失。冷凝器區段置位成與待加熱流體熱接觸，從而允許在工作流體和待加熱流體之間傳遞熱量。

熱管類型的收集器利用工作流體的相變以獲得更高的效率。工作流體的流動所需的能量由重力提供，從而無需外部泵源。已知的熱管類型的太陽能收集器在GB2103350A中描述。

熱管類型的太陽能收集器還包括集熱支管，所述集熱支管包含待加熱流體并在其內具有至少一個太陽能管道接收孔，所述太陽能管道接收孔用于插入每個細長管道的一端，以允許在管路的冷凝器區段內的工作流體和待加熱流體之間傳遞熱量。支管一般設有入口和出口接頭。

需要太陽能收集器的單獨的細長管道和熱量收集支管能夠在現場易于組裝，并設計成使得它們能夠接受本技術領域常見的公差而又不會有損壞或泄漏的危險。此外，這些組成部件必須易于替換。為了更新傳統的太陽能收集器，支管一般具有固定數量的接收孔，如圖l所示。傳統的太陽能收集器1包括支管殼體2、多個細長管道3和支撐結構4。支管一般設有入口端口5和出口端口6，以允許待加熱流體的流動。還設置多個入口孔7以允許將細長管道3插入支管2。這種傳統的太陽能集熱器的限制性設計使得太陽能收集器具有用于各種應用的有限靈活性。傳統的各支管在它們的尺寸和它們能容納的太陽能管道方面是固定的。

WO2008/146269A描述了一種模塊式類型的收集器，其通過提供下述解決方案而處理了傳統的收集器的設計的限制問題，所述解決方案是靈活的，其允許收集器構造成具有任何數量的太陽能管道，并且所述收集器的尺寸不受限于支管的設計和構造，圖4中示出了一個示例。這種模塊式收集器8包括分別具有單獨的端部配件9和支撐結構4的多個細長管道3。模塊式收集器8一般設有入口端口5和出口端口6，以允許待加熱流體的流動。這種收集器的模塊式性質使得收集器能由任何數量的模塊式細長管道3構成，以組裝各種尺寸和面積的收集器陣列。

發明內容

根據本發明，提供了一種太陽能收集器，其包括熱管和端部配件，所述熱管具有用于吸收太陽輻射的輻射吸收裝置和用于容納傳熱介質的細長管道，所述細長管道具有與輻射吸收裝置熱接觸的蒸發器區段和遠離輻射吸收裝置的冷凝器區段，輻射吸收裝置和所述細長管道的蒸發器區段被包封在真空輻射透射型包封體內，并且冷凝器區段位于透射型包封體外，所述端部配件提供用于將對應端部配件連接至鄰近熱管的流體連接裝置，以允許流體在端部配件之間經過而不需要單獨的支管，其中，端部配件包括熱凹穴部以接收熱管的冷凝器區段。熱凹穴部密封成防止流體進入。在太陽能收集器管道和收納件之間的連接是干式的，--沒有經過收納件的流體流動。因此，太陽能收集器管道能被容易地移除和替換。

在一個實施例中，端部配件包括插孔以接收熱凹穴部。熱凹穴部可能包括保持凸緣。熱凹穴部優選包括圓柱形殼體，以接收熱管的冷凝器區段。冷凝器區段可能緊密裝配在熱凹穴部中，以從冷凝器區段傳熱到熱凹穴部。

在一個優選實施例中熱凹穴部是熱傳導材料，諸如銅。

在一個實施例中，太陽能收集器在端部配件的插孔和熱凹穴部之間包括密封裝置。所述密封裝置可能包括由彈性聚合材料制成的環形部件。所述密封裝置可能包括多個密封突起。

在一個示例中，端部配件的插孔包括凹部以接收所述密封裝置。凹部可能是圓柱形形式以接收一圓柱形密封裝置。

在一個實施例中，端部配件包括流體通路，端部配件適用于密封地接合鄰近端部配件的類似通路。端部配件可能包括密封件，以密封地接合鄰近的各端部配件的通路。端部配件可能包括槽或凹部，以接收O形密封環。

在一個實施例中，所述端部配件設在每個細長部件的一端。

在一個示例中，端部配件包括流體通路，端部配件適用于密封地接合鄰近端部配件的類似通路。