专利名称：安装在墙面上的太阳能集热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型本实用新型属于太阳能利用领域的一种太阳能集热器，特别是一种安装在墙面上的太阳能集热装置。
技术背景当今世界上的常规能源日趋紧张，世界各国对太阳能的利用越来越广泛，太阳能热水器也得到了迅速地发展。全玻璃真空热管的实用新型对太阳能热水器的推广起了推波助澜的作用，但是随着太阳热利用和建筑业的进一步发展，特别是随着建筑物向高层发展，这种集热器的一些弱点就越来越突出，一是集热温度低一般只在60℃左右，除做热水器外，很难有其他作为，而以全玻璃真空热管为基础的太阳能热水器，由于只能在楼顶使用，每户不能有获得更多的采光面积，对高层建筑物中、下层的住户也无法使用，同时这种热水器与建筑物不协调的问题越来越突出，在面积有限的高层楼顶上安放着千姿百态的太阳能热水器，而进水管、出水管则悬挂在建筑物的外侧，从窗口进入各个用户，大风一吹飘飘荡荡，即不美观，且不安全。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种安装在墙面上的太阳能集热装置，可以获得较高的集热温度，用它做的各种太阳能利用设备，能较好地满足建筑物整体化的要求，适合高层建筑物中任何一层用户的使用。
本实用新型所提供安装在墙面上的太阳能集热装置技术方案如下由分离热管和集热管支架组成，其特征是所述分离热管通过集热管支架安装于建筑物的向阳墙面上，在分离热管的前侧或后侧还有一块焦线轴水平方向的聚光镜，分离热管中金属热管的蒸发段置于聚光镜的焦线轴上，所述金属热管的冷凝段的水平位置高于其蒸发段的水平位置。
本实用新型所提供安装在墙面上的太阳能集热装置工作原理如下由安装于建筑物向阳墙面上的分离热管采集太阳能，并将其转换成热能。由于分离热管安装于建筑物的向阳墙上，可以充分利用建筑物的向阳面，每户都可获得较大的集热面积，适合高层建筑物的各层用户使用。采用这种太阳能集热器做成的太阳能热水器或太阳灶等其他太阳能利用装置，其冷、热水的输水管道或输送热量的管道均在建筑物内，即避免了进、出水管道悬挂在建筑物外侧与建筑物不协调的尴尬，又保证了使用的安全性，并可以在建筑物设计初期就与建筑物一起整体设计。同时，在分离热管的前面或后面还有一块焦线轴为水平方向的聚光镜，分离热管中金属热管的蒸发段置于聚光镜的焦线轴上，所述金属热管的冷凝段的水平位置高于其蒸发段的水平位置。由聚光镜将阳光聚集于其水平方向设置的焦线轴上，而金属热管的蒸发段全部处于聚光镜的焦线轴上，阳光经聚焦后将热量集中于金属热管的蒸发段上，由于热管水平放置，其内部的工质均匀地受热，很快地蒸发，汽化，又由于所述金属热管的冷凝段的水平位置高于其蒸发段的水平位置，汽态工质经等温导热段进入冷凝段，在冷凝段与用热体进行热交换后变为液态工质，液态工质靠重力的作用，经回液管流回蒸发段，重新受热、蒸发形成热循环。由于聚光镜聚集太阳光的作用，使进入冷凝段的汽态工质温度较高，如采用水做工质，最高可达250℃，如选用适当的其他工质还可获得更高的温度。因此，这种安装在墙面上的太阳能集热装置不但可以做热水器的集热装置，而且，还可以做太阳灶、奶茶机等多种中、高温太阳能利用装置的集热装置。同时，由于聚光镜安装在向阳墙面上，并且，焦线轴与热管的蒸发段均水平方向设置，所以无须太阳跟踪装置就可使太阳光始终聚集于热管的蒸发段上，与其他太阳能集热装置相比，在同等集热面积的条件下可以增加集热量，大大地他提高了太阳能集热器的热效率。
本实用新型所提供的太阳能集热装置真正做到了与建筑物一体化，使太阳能集热器与建筑物有机地结合起来，并且用它做的各种太阳能利用装置适合于高层建筑物中的所有用户使用，能使每个用户都获得较大的采光面积，同时集热器能获得较高的集热温度，利于多种太阳能利用设备的使用和推广。该太阳能集热装置还有使用安全可靠，热效率高的优点。
图1；是将本实用新型所提供的太阳能集热装置安装在建筑物上的整体示意图；图2为本实用新型所提供的太阳能集热装置实施例一的示意图。
图3为本实用新型所提供的太阳能集热装置实施例二的示意图。
图1中1、建筑物，2、窗口，3、太阳能集热器。图2、图3中4、真空玻璃管，4.1、真空玻璃管端口的密封封堵，5.1、热管的蒸发段，5.2、等温导热段，5.3、冷凝段，5.4、回液管，6、真空集热管支架，7柱面菲涅耳透镜，7′、抛物反射面聚光镜，8、透镜支架，8′、反射面聚光镜支架，9、向阳墙面，9.1、向阳墙面上供等温导热段5.2与回液管5.4穿进室内留的洞口。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施。从图1可看出本实用新型所提供的安装在墙面上的太阳能集热装置是安装在建筑物的向阳墙面上，建筑物内每户均可获得较大的采光面积，适合于各层用户使用，太阳能集热器的位置，可以在建筑物设计的初期就一同考虑，看上去，和建筑物整体比较协调。从图2可知该太阳能集热装置由真空玻璃管4和在其内部的金属热管组成的分离热管、集热管支架6、装在分离热管前面的柱面菲涅耳透镜7组成。分离热管通过集热管支架6固定于向阳墙面9上，由透镜支架8将柱面菲涅耳透镜7装在分离热管的前面，并固定在向阳墙面9上，真空玻璃管4内的金属热管的蒸发段5.1与柱面菲涅耳透镜7平行，且位于其焦线轴上，热管的等温导热段5.2与回液管5.4穿过向阳墙面9上的洞口9.1进入用户的室内，且冷凝段5.3的位置高于热管蒸发段5.1的位置。真空玻璃管4采用耐温的硅硼玻璃制作，其中的金属热管采用铜或不锈钢，真空玻璃管与热管接触的端口处的密封封堵4.1，可采用金属与玻璃的特殊焊接技术进行压焊，也可采用耐温真空橡胶制作，真空集热管支架6与透镜支架8采用不锈钢、铝或耐温的工程塑料制作，透镜支架8还可以做成可调节的，用于季节变化时对柱面菲涅耳透镜7的倾斜角度做轻微的调节，柱面菲涅耳透镜7也可以由双层柱面菲涅耳透镜组成，随着季节的变化适当调节光线的入射角，可使菲涅耳透镜的焦线轴一年四季都落在热管的蒸发段上。从图3可知该太阳能集热装置由真空玻璃管4和在其内部的金属热管组成的分离热管、集热管支架6、装在分离热管后面的抛物面反射聚光镜7′，聚光镜支架8′组成。分离热管通过集热管支架6固定于向阳墙面9上，由聚光镜支架8′将抛物面反射聚光镜7′装在分离热管的后面，并固定在向阳墙面9上，真空集热管内的金属热管的蒸发段5.1位于抛物面反射聚光镜7′的焦线轴上，热管的等温导热段5.2与回液管5.4穿过向阳墙面9上的洞口9.1进入用户的室内，且冷凝段5.3的位置高于热管蒸发段5.1的位置。真空玻璃管4采用耐温的硅硼玻璃制作，其中的金属热管采用铜或不锈钢，真空玻璃管与热管接触的端口有密封封堵4.1，可采用金属与玻璃的特殊焊接技术进行压焊，也可采用耐温真空橡胶制作，真空集热管支架6与聚光镜支架8′采用不锈钢、铝或耐温的工程塑料制作，聚光镜支架8′还可以做成可调节的，随着季节的变化适当调节光线的入射角，可使抛物面反射聚光镜7′的焦线轴一年四季都落在热管的蒸发段上，抛物面反射聚光镜7′可采用工程塑料制作，其上表面镀上银色反射层。
权利要求1.一种安装在墙面上的太阳能集热装置，由分离热管和集热管支架组成，其特征是所述分离热管通过集热管支架安装于建筑物的向阳墙面上，在分离热管的前面或后面还有一块焦线轴为水平方向的聚光镜，分离热管中金属热管的蒸发段置于聚光镜的焦线轴上，所述金属热管的冷凝段的水平位置高于其蒸发段的水平位置。
2.根据权利要求1所述的安装在墙面上的太阳能集热装置，其特征是所述聚光镜为柱面菲涅耳透镜，安装于分离热管的前面，并通过透镜支架安装在向阳墙面上。
3.根据权利要求1所述的安装在墙面上的太阳能集热装置，其特征是所述聚光镜为抛物反射面聚光镜，安装于分离热管的后面，并通过反射面聚光镜支架安装在向阳墙面上。
专利摘要本实用新型属于太阳能应用领域，提供一种安装在墙面上的太阳能集热装置，它由分离热管和集热管支架组成，其特点是所述分离热管通过集热管支架安装于建筑物的向阳墙面上，在分离热管的前面或后面还有一块焦线轴为水平方向的聚光镜，分离热管中金属热管的蒸发段置于聚光镜的焦线轴上，所述金属热管的冷凝段的水平位置高于其蒸发段的水平位置。这种安装于向阳墙面上的太阳能集热器可与建筑物有机地结合，并且适合于高层建筑物中的所有用户使用，每户均可获得较多的采光面积，该太阳能集热器还具有使用安全可靠，热效率高的优点。
文档编号F24J2/08GK2639800SQ03222420
公开日2004年9月8日 申请日期2003年6月2日 优先权日2003年6月2日
发明者吴冠昌、吴锡波 申请人:吴锡波