一种太阳能高温集热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种太阳能高温集热器，属于太阳能集热设备【技术领域】。它解决了现有太阳能集热器产热能力和保温性能差的问题。本太阳能高温集热器包括外箱体、内箱体和连接管，内箱体顶部盖设有透明的内箱盖，外箱体顶部盖设有透明的外箱盖，内箱体位于外箱体内且两者之间真空，内箱体的内底部设置有蓄热砖，蓄热砖上表面以及内箱体内壁表面覆盖有吸热体，内箱体内蓄热砖上方间隔设置有若干玻璃层，内箱体的侧壁上开设有安装孔一，外箱体的侧壁上与安装孔一相对开设有安装孔二，连接管穿设在安装孔一和安装孔二内，连接管内设置有能将吸热体上的热能导出的导热结构。本实用新型具有产热能力和保温性能好、实用性强等优点。
【专利说明】一种太阳能高温集热器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳能集热设备【技术领域】，涉及一种太阳能高温集热器。
【背景技术】
[0002]随着世界人口的增加，人们生活水平的提高，人们日常生活中及工农业生产中所依赖的石油、煤炭等传统化石能源越来越少，使得全球面临的能源危机日益严重。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到开发利用。太阳能一般是指太阳光的辐射能量，是重要的可再生能源之一，由于太阳能的总量属现今世界上可以开发的最大能源，其每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130亿吨煤，同时太阳能可直接开发和利用且无须开采和运输，开发利用太阳能不会污染环境。
[0003]太阳能集热器是一种接收太阳辐射并向传热工质传递热能的装置，太阳能集热器在太阳能的开发利用中占有举足轻重的作用。如中国专利文献公开了一种太阳能蓄热器【专利号:CN2564950Y】，该太阳能蓄热器包括至少一工作流体容置的中空的内壳体，以及一罩设于该内壳体外的中空的外壳体，该外壳体具有一底壁、一沿该底壁周缘向上延伸的周壁，以及一设置于该周壁顶端的透明状顶壁，该外壳体与该内壳体相间隔而界定出一蓄热空间。该太阳能蓄热器在太阳光照射下，蓄热空间蓄热，并对内壳体中的水加热。在实际使用过程中，该太阳蓄热器存 在以下不足:首先是吸收太阳能的能力不足，使得蓄热空间内的热能有限，热能转化效率低；另外，该太阳蓄热器蓄热空间外没有良好的隔热保温结构，使得蓄热空间内产生的的热能容易散发到外界，保温性能较差，特别是在海拔高、常年低温、冻土常年不化的高寒地区，室外温度常年均保持在零下几十度，极冷的室外温度使得该太阳能蓄热器不能实现蓄热功能，因此使得太阳能蓄热器在使用范围上具有局限性；并且，该太阳蓄热器只能加热水，但吸收的太阳能又不足够使水的温度升到很高，导致其实用性不强，很难很好地利用到日常生活和工农业生产中。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种太阳能高温集热器，本实用新型所要解决的技术问题是如何提高太阳能集热器的产热能力和保温性能。
[0005]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种太阳能高温集热器，其特征在于，本太阳能高温集热器包括外箱体、内箱体和连接管，所述内箱体顶部盖设有透明的内箱盖，所述外箱体顶部盖设有透明的外箱盖，所述内箱体位于外箱体内且两者之间真空，所述内箱体的内底部设置有蓄热砖，所述蓄热砖上表面以及内箱体内壁表面覆盖有吸热体，所述内箱体内蓄热砖上方间隔设置有若干玻璃层，所述内箱体的侧壁上开设有安装孔一，所述外箱体的侧壁上与安装孔一相对开设有安装孔二，所述连接管穿设在安装孔一和安装孔二内，所述连接管内设置有能将吸热体上的热能导出的导热结构。
[0006]在太阳照射下，太阳光依次透过外箱盖、内箱盖射入内箱体内，一部分太阳光照射在吸热体表面，另一部分太阳光照射在若干玻璃层上，吸热体和若干玻璃层吸收太阳光所带的热能，从而使吸热体及其若干玻璃层具有较高的热能，同时玻璃层上的热能能传递给吸热体，通过导热结构将吸热体上的热能导出利用，可以用于加热气体、液体和固体，使用十分广泛。由于本太阳能高温集热器通过多层玻璃层和吸热体共同吸热，因此内箱体内能产生大量热能，同时吸热体的热能能传递给蓄热砖进行蓄热，使得本太阳能集热器具有较强的产热能力，保证太阳能高温集热器具有充足的热能输出。由于内箱体和外箱体之间为真空，因此能隔断空气对热的传导作用，使内箱体内的热不易传到外界，外界的冷也不易传入内箱，使本太阳能高温集热器具有较好的保温性能，使其能运用到海拔高、常年低温、冻土常年不化的高寒地区，进一步增加其使用范围。
[0007]在上述的太阳能高温集热器中，所述内箱体内为真空，所述外箱体和内箱体均为保温材料制成。气体具体热胀冷缩的性能，因此设计内箱体内为真空，能防止内箱体内具有气体的情况下高热膨胀对内箱体造成的损坏。内箱体、外箱体为保温材料制成，因此内箱体内的热能不易散发到外界。
[0008]在上述的太阳能高温集热器中，本太阳能高温集热器还包括密封砖，所述密封砖为保温材料制成，所述密封砖呈筒状其中部具有中心孔，所述密封砖位于安装孔一和安装孔二内，所述密封砖的外侧壁分别与安装孔一的孔壁、安装孔二的孔壁形成密封，所述连接管固定穿设在密封砖的中心孔内。密封砖的厚度与内箱体外壁、外箱体内壁之间的间距相等，密封砖中心孔的孔径与连接管的管径相等。密封砖能阻止连接管和内箱体、外箱体之间的热量传递。
[0009]在上述的太阳能高温集热器中，所述导热结构包括导热板和若干根直径大小不一的导热管，该若干根导热管直径由大到小逐一套设，所述导热板的其中一板面与覆盖在内箱体内壁表面的吸热体相贴合，所述导热管的一端固连在导热板的另一板面上，所述导热管的另一端伸出外箱体。导热管的另一端为热能输出端，为了增加导热性能，传热板的两个板面上以及导热管的表面均涂有硅。若干根导热管直径由大到小逐一套设，增加了导热面积，从而增加导热效率。导热板呈圆形板状，导热板的直径与连接管的管口直径相等。
[0010]在上述的太阳能高温集热器中，所述导热结构包括传热板和导热杆，所述传热板的一板面与覆盖在内箱体内壁表面的吸热体相贴合，所述导热杆的一端固连在到传热板的另一板面上，所述导热杆的另一端伸出外箱体。传热板的两个板面上上均涂有硅。
[0011]在上述的太阳能高温集热器中，本太阳能高温集热器还包括用于支撑若干玻璃层的若干支脚，所述若干支脚与若干玻璃层一一对应层叠放置，最底层支脚设置在蓄热砖上表面的吸热体上。支脚为玻璃支脚，玻璃支脚不仅能够起到支撑玻璃层的作用，并且玻璃支脚本身也可以吸热和导热，并且玻璃支脚透明不妨碍阳光透过。最底层支脚设置在蓄热砖上表面的吸热体上，使若干玻璃层的热量能通过最底层支脚传递给吸热体。为了能最大程度设置玻璃层的层数，从而增加吸热面积，在设计过程中，支脚的长度小于玻璃层的厚度。
[0012]在上述的太阳能高温集热器中，所述吸热体为金属板，所述金属板的表面涂有硅。金属片本身吸热效果就好，在表面涂上硅后吸热效果更好，硅具有良好的吸热性。
[0013]在上述的太阳能高温集热器中，所述外箱盖的上方还盖设有透明的真空盖，所述真空盖上方盖设有不透光的保温盖。保温盖不透光，在无阳光照射的情况下可以将其盖上。真空盖和保温盖均能进一步增加保温效果。
[0014]在上述的太阳能高温集热器中，所述蓄热砖呈蜂窝状，该蓄热砖为金属砖或陶瓷砖。呈蜂窝状的蓄热砖蓄热效果好，能够储蓄大量的热能。
[0015]与现有技术相比，本太阳能高温集热器具有以下优点:
[0016]1、本实用新型采用较多的吸热介质合理的布置能够大量的吸收太阳光产生更多的热能。
[0017]2、本实用新型的内箱体、外箱体之间为真空，且内箱体和外箱体均为保温材料制成，具有较强蓄热性能，且在产生大量热能的同时，这些热能不容易散发出去，因此本实用新型在太阳光的照射下始终具有很多的热能和很高的温度，使本太阳能高温集热器能适用于高寒地区，使用范围广。
[0018]3、本太阳能高温集热器具有较强的蓄热吸能，同时不会产生污染，加热温度能达到百度甚至更高，能够使能源环境发生巨变，改善石油紧缺、空气污染、全球气候变暖等现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的主视结构示意图。
[0020]图2是本实用新型实施例一的剖视结构示意图。
[0021]图3是本实用新型中玻璃层的立体结构示意图。
[0022]图4是图1中A-A的剖视结构示意图。
[0023]图5是本实用新型实施例二的剖视结构示意图。
[0024]图中，1、外箱盖；2、内箱盖；3、外箱体；31、安装孔二 ；4、内箱体；41、安装孔一 ；5、连接管；6、蓄热砖；7、吸热体；8、玻璃层；9、密封砖；91、中心孔；10、导热板；11、导热管；12、传热板；13、导热杆；14、支脚；15、真空盖；16、保温盖；17、密封圈。
【具体实施方式】
[0025]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0026]实施例一
[0027]本太阳能高温集热器包括外箱体3、内箱体4、连接管5、密封砖9、真空盖15和保温盖16等。具体地，如图1和图2所示，外箱体3和内箱体4均为保温材料制成，内箱体4位于外箱体3内且两者之间真空，同时为了防止内箱体4内具有气体的情况下高热膨胀对内箱体4造成的损坏，内箱体4内也为真空。内箱体4的顶部盖设有透明的内箱盖2，外箱体3的顶部盖设有透明的外箱盖I。在内箱盖2和内箱体4之间、外箱盖I和外箱体3之间均设置有密封圈17。外箱盖I的上方还盖设有透明的真空盖15，真空盖15上方盖设有不透光的保温盖16。保温盖16不透光，在无阳光照射的情况下可以将其盖上。真空盖15和保温盖16均能进一步增加保温效果。内箱体4的内底部设置有蓄热砖6，该蓄热砖6呈蜂窝状，蓄热砖6为金属砖或陶瓷砖。呈蜂窝状的蓄热砖6热效果好，能够储蓄大量的热能。
[0028]如图2和图3所示，蓄热砖6上表面以及内箱体4内壁表面覆盖有吸热体7，吸热体7具有吸热、传热、蓄热的性能。吸热体7数量增加、吸热体7光照面积增加、吸热体7光照时间增加与热能温度增加成正比，吸热体7光照时间连续，热能温度增加连续，吸热体7的厚度薄温度上升快，吸热体7厚度厚温度上升慢。吸热体7的材料成本不同，吸热体7的吸热效果也不同。本太阳能高温集热器的吸热体7采用金属板，并且在金属板的表面涂有硅。内箱体4内蓄热砖6上方间隔设置有若干玻璃层8。在设计过程中，可以在玻璃层8的侧边上开设有若干个具有防膨胀作用的锯齿形凹槽。每个玻璃层8下方设置有用于支撑玻璃层8的玻璃材料制成的支脚14，玻璃层8通过支脚14支撑，使相邻玻璃层8之间具有间隙，支脚14的长度小于玻璃层8的厚度。玻璃层8数量增加与热能温度增加成正比，在设计过程中应当使玻璃层8堆叠之后几乎能填满整个内箱体4。若干支脚14与若干玻璃层8一一对应层叠放置，最底层支脚14设置在蓄热砖6上表面的吸热体7上。最底层支脚14设置在蓄热砖6上表面的吸热体7上，使若干玻璃层8的热量能通过最底层支脚14传递给吸热体7。
[0029]如图2所示，内箱体4的侧壁上开设有安装孔一 41，外箱体3的侧壁上与安装孔一 41相对开设有安装孔二 31，密封砖9为保温材料制成，密封砖9呈筒状其中部具有中心孔91，密封砖9位于安装孔一 41和安装孔二 31内，密封砖9的外侧壁分别与安装孔一 41的孔壁、安装孔二 31的孔壁形成密封，连接管5固定穿设在密封砖9的中心孔91内。密封砖9的厚度与内箱体4外壁、外箱体3内壁之间的间距相等，密封砖9中心孔91的孔径与连接管5的管径相等。连接管5内设置有能将吸热体7上的热能导出的导热结构。如图2和图4所示，本导热结构包括导热板10和若干根直径大小不一的导热管11，该若干根导热管11直径由大到小逐一套设，导热板10的其中一板面与覆盖在内箱体4内壁表面的吸热体7相贴合，导热管11的一端固连在导热板10的另一板面上，导热管11的另一端伸出外箱体3。传热板12的两个板面上均涂有硅，导热管11的另一端为热能输出端，为了增加导热管11的导热性能，导热管11的表面涂有硅。导热板10呈圆形板状，导热板10的直径与连接管5的管口直径相等。
[0030]本太阳能高温集热器的工作原理为:在太阳照射下，太阳光依次透过外箱盖1、内箱盖2射入内箱体4内，一部分太阳光照射在吸热体7表面，另一部分太阳光照射在若干玻璃层8上，吸热体7和若干玻璃层8吸收太阳光所带的热能，从而使吸热体7及其若干玻璃层8具有较高的热能，同时玻璃层8上的热能通过最底层支脚14传递给吸热体7，同时蓄热砖6上表面的吸热体7的热能能传递给蓄热砖6进行蓄热。由于导热板10贴合在吸热体7上，因此吸热体7上的热能能传递给导热板10，导热板10的热能在通过导热管11传递出去利用。本太阳能高温集热器通过多层玻璃层8和吸热体7共同吸热，内箱体4内能产生大量热能，使得本太阳能集热器具有较强的蓄热能力。由于内箱体4和外箱体3之间为真空，因此能隔断空气对热的传导作用，使内箱体4内的热不易传到外界，外界的冷也不易传入内箱。本太阳能高温集热器适用于生活、生产、发电厂等各个领域，使用范围十分广泛，在实际使用过程中，可以将太阳能高温集热器安装于荒地、江河、海洋、屋顶、房前、房后等处，甚至是海拔高、常年低温、冻土常年不化的高寒地区。同时本太阳能高温集热器可以将其底部储存于地下，不占用耕地，太阳能高温集热器处处安装，能够解决全国、甚至全世界对电能和热能的需求，具有良好的发展前景。
[0031]本太阳能高温集热器的大小型号可以根据实际热量需求而定，可以将太阳能高温集热器设计成小型号、中型号、大型号及其特大型号，各种型号的太阳能集热器可以在施工场地进行组装，使用十分方便，实用性极强。同时，在一些热量需求较大的场合，还可以将数十台甚至数百台太阳能高温集热器的导热杆13相连，实现多台太阳能高温集热器共同加热。连接越多，产生的热能越多温度越高。太阳能高温集热器的连接台数增加与温度热能的增加成正比，条件具备时，能够使高温热能转化电能，更好更方便。太阳能高温集热器在材料耐热许可下，几十台几百台连接温度能够达到几百度甚至几千度。
[0032]实施例二
[0033]本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于:导热结构可以采用以下方案替换，如图5所示，本实施例的导热结构包括传热板12和导热杆13，传热板12的一板面与覆盖在内箱体4内壁表面的吸热体7相贴合,导热杆13的一端固连在到传热板12的另一板面上，导热杆13的另一端伸出外箱体3。传热板12的两个板面上上均涂有硅。
[0034]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0035]尽管本文较多地使用了外箱盖1、内箱盖2、外箱体3、安装孔二 31、内箱体4、安装孔一 41、连接管5、蓄热砖6、吸热体7、玻璃层8、密封砖9、中心孔91、导热板10、导热管11、传热板12、导热杆13、支脚14、真空盖15、保温盖16、密封圈17等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
【权利要求】
1.一种太阳能高温集热器，其特征在于，本太阳能高温集热器包括外箱体(3)、内箱体(4)和连接管(5)，所述内箱体(4)顶部盖设有透明的内箱盖(2)，所述外箱体(3)顶部盖设有透明的外箱盖(I)，所述内箱体(4)位于外箱体(3)内且两者之间真空，所述内箱体(4)的内底部设置有蓄热砖(6)，所述蓄热砖(6)上表面以及内箱体(4)内壁表面覆盖有吸热体(7)，所述内箱体⑷内蓄热砖(6)上方间隔设置有若干玻璃层(8)，所述内箱体(4)的侧壁上开设有安装孔一(41)，所述外箱体(3)的侧壁上与安装孔一(41)相对开设有安装孔二(31)，所述连接管(5)穿设在安装孔一(41)和安装孔二(31)内，所述连接管(5)内设置有能将吸热体(7)上的热能导出的导热结构。
2.根据权利要求1所述的太阳能高温集热器，其特征在于，所述内箱体(4)内为真空，所述外箱体(3)和内箱体(4)均为保温材料制成。
3.根据权利要求2所述的太阳能高温集热器，其特征在于，本太阳能高温集热器还包括密封砖(9)，所述密封砖(9)为保温材料制成，所述密封砖(9)呈筒状其中部具有中心孔(91)，所述密封砖(9)位于安装孔一(41)和安装孔二(31)内，所述密封砖(9)的外侧壁分别与安装孔一(41)的孔壁、安装孔二(31)的孔壁形成密封，所述连接管(5)固定穿设在密封砖(9)的中心孔(91)内。
4.根据权利要求3所述的太阳能高温集热器，其特征在于，所述导热结构包括导热板(10)和若干根 直径大小不一的导热管(11)，该若干根导热管(11)直径由大到小逐一套设，所述导热板(10)的其中一板面与覆盖在内箱体(4)内壁表面的吸热体(7)相贴合，所述导热管(11)的一端固连在导热板(10)的另一板面上，所述导热管(11)的另一端伸出外箱体⑶。
5.根据权利要求3所述的太阳能高温集热器，其特征在于，所述导热结构包括传热板(12)和导热杆(13)，所述传热板(12)的一板面与覆盖在内箱体(4)内壁表面的吸热体(7)相贴合，所述导热杆(13)的一端固连在到传热板(12)的另一板面上，所述导热杆(13)的另一端伸出外箱体(3)。
6.根据权利要求1到5中任意一项所述的太阳能高温集热器，其特征在于，本太阳能高温集热器还包括用于支撑若干玻璃层(8)的若干支脚(14)，所述若干支脚(14)与若干玻璃层(8) —一对应层叠放置，最底层支脚(14)设置在蓄热砖(6)上表面的吸热体(7)上。
7.根据权利要求1到5中任意一项所述的太阳能高温集热器，其特征在于，所述吸热体(7)为金属板，所述金属板的表面涂有硅。
8.根据权利要求1到5中任意一项所述的太阳能高温集热器，其特征在于，所述外箱盖(I)的上方还盖设有透明的真空盖(15)，所述真空盖(15)上方盖设有不透光的保温盖(16)。
9.根据权利要求1到5中任意一项所述的太阳能高温集热器，其特征在于，所述蓄热砖(6)呈蜂窝状，该蓄热砖(6)为金属砖或陶瓷砖。
【文档编号】F24J2/46GK203771725SQ201420009910
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】林祥培, 林瑶庆, 林瑶峰 申请人:林祥培