专利名称：一种太阳能储热器、太阳能利用装置及利用方法
技术领域：
本发明涉及太阳能利用装置技术领域，尤其涉及太阳能利用装置中的太阳能储热器。
背景技术：
太阳能利用装置是指通过太阳能集热器、管路、储热器、电器控制跟踪等分系统组成的可以产生大量热水或蒸汽的太阳能系统，俗称为“太阳能锅炉”。现有太阳能利用装置中所用的太阳能集热器和储热器之间通过循环进水管和循环出水管相连通。相应地，在储热器上分别开设有循环进水口和循环出水口。
现有技术中的太阳能储热器，循环进水口和循环出水口分别单独开设，由此使得太阳能储热器本身的加工工序比较复杂，生产效率较低。同时，由于循环进水口和循环出水口分开设置，不利于较快地进行热量的交换和储积。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是提供一种太阳能储热器，其加工工序不仅简单，生产效率高，而且能够较快地对太阳能进行储积。为达到上述目的，本发明太阳能储热器实施例采用如下技术方案—种太阳能储热器，包括容器，所述容器具有一个开口 ；循环出水管，设置在所述开口处；循环进水管，套设在所述循环出水管内。进一步地，所述太阳能储热器还包括蒸汽排出管，所述蒸汽排出管一端位于所述容器外部，另一端自所述容器的外部穿入所述循环出水管并延伸至所述容器内的上部空腔中；其中，所述蒸汽排出管处于所述容器开口的部分，位于所述循环出水管的内壁和所述循环进水管的外壁之间。进一步地，所述太阳能储热器还包括补水管，所述补水管位于所述容器外部，并与所述循环出水管相连通。优选地，所述容器为钢瓶，并且在所述钢瓶的瓶壁中具有真空夹层。优选地，所述容器的一个开口，开设在所述容器的底部。本发明太阳能储热器，由于在其容器上仅有一个开口，使得其加工工序不仅简单，生产效率高；此外，循环进水管和循环出水管均设置在该一个开口处，并且循环进水管套设在所述循环出水管内，这样循环进水管中的热水所散发的热量能够被循环出水管中的冷水所吸收，避免了循环进水管中的热水所散发的热量散失在空气中，由此使得整个循环系统中的水的温度能够较快地上升，从而能够较快地对太阳能进行储积。本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种太阳能利用装置，使得太阳能储热器的加工工序不仅简单，生产效率高，而且能够较快地对太阳能进行储积。
为达到上述目的，本发明太阳能利用装置实施例采用如下技术方案一种太阳能利用装置，包括太阳能集热器和太阳能储热器，所述太阳能集热器和太阳能储热器之间通过柔性管道相连通，所述太阳能储热器为前述任一项所述的太阳能储热器；所述柔性管道包括外循环管道和套设在所述外循环管道内部的内循环管道；其中，所述外循环管道与所述循环出水管相连通，所述内循环管道与所述循环进水管相连通。优选地，所述容器设置在所述太阳能集热器的正上方；所述容器的开口开设在所述容器的下部端面上。优选地，所述外循环管道与所述循环出水管为同一根管道，和/或所述内循环管道与所述循环进水管为同一根管道。可选地，在所述内循环管道中，或者在所述内循环管道的外壁和所述外循环管道的内壁之间装设有热管；所述热管的一端设置在靠近所述太阳能集热器的位置处。优选地，所述太阳能集热器为两个以上，呈阵列化布置；所述两个以上的太阳能集·热器各自通过柔性管道与同一个太阳能储热器相连通。优选地，所述蒸汽排出管位于所述容器外部的一端上装有释压阀。本发明太阳能利用装置，由于采用前述任一项所述的太阳能储热器，即所述太阳能储热器的容器上仅有一个开口，使得其加工工序不仅简单，生产效率高；此外，循环进水管和循环出水管均设置在该一个开口处，并且循环进水管套设在所述循环出水管内，以及内循环管道套设在所述外循环管道内部。这样水在循环过程中，内循环管道及循环进水管中的热水所散发的热量能够被外循环管道及循环出水管中的冷水所吸收，避免了所散发的热量散失在空气中，由此使得整个循环系统中的水的温度能够较快地上升，从而能够较快地对太阳能进行储积。本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种太阳能利用方法，能够较快地对太阳的热能进行储积。为达到上述目的，本发明太阳能利用方法实施例采用如下技术方案一种太阳能利用方法，包括太阳能储热器内的冷水在自身重力的作用下，顺着外循环管道流入太阳能集热器；所述太阳能集热器中的水受太阳能的加热而温度升高，并沿着套设在所述外循环管道内的内循环管道进入所述太阳能储热器内，与所述太阳能储热器内的冷水进行热交换。本发明太阳能利用方法，由于太阳能储热器内的冷水在自身重力的作用下，顺着外循环管道流入太阳能集热器；而太阳能集热器中的水受太阳能的加热而温度升高，并沿着套设在所述外循环管道内的内循环管道进入所述太阳能储热器内，与所述太阳能储热器内的冷水进行热交换。这样水在循环过程中，内循环管道中的热水所散发的热量能够被外循环管道中的冷水所吸收，避免了所散发的热量散失在空气中，由此使得整个循环系统中的水的温度能够较快地上升，从而能够较快地对太阳能进行储积。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术入员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图I为本发明的实施例太阳能储热器的剖面结构示意图；图2为本发明的实施例太阳能利用装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明一种太阳能储热器及太阳能利用装置的具体实施方式
进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术入员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 它实施例，都属于本发明保护的范围。 参看图I所示，本发明具体实施方式
提供一种太阳能储热器，包括容器1，所述容器具有一个开口 10 ;循环出水管2，设置在所述开口 10处；循环进水管3，套设在所述循环出水管2内。其工作过程包括吸收太阳能后的热水自循环进水管3进入容器I后，与容器I中的冷水进行热交换；容器I内的冷水自循环出水管2流出，用于到达太阳能储热器处吸收新的太阳能，经过如此不断的水循环和热交换，太阳能会不断的储积在所述容器I中。本发明具体实施方式
太阳能储热器，由于在其容器上仅有一个开口，使得其加工工序不仅简单，生产效率高；此外，循环进水管和循环出水管均设置在该一个开口处，并且循环进水管套设在所述循环出水管内，这样循环进水管中的热水所散发的热量能够被循环出水管中的冷水所吸收，避免了循环进水管中的热水所散发的热量散失在空气中，由此使得整个循环系统中的水的温度能够较快地上升，从而能够较快地对太阳能进行储积。在前述具体实施方式
中，为了便于所述太阳能储热器对所储积的热能的工业利用或居民生活利用，所述太阳能储热器还包括从所述太阳能储热器向外排出热水的热水管和/或排出高温蒸汽的蒸汽排出管；优选地，所述太阳能储热器包括排出高温蒸汽的蒸汽排出管4，所述蒸汽排出管4 一端位于所述容器I外部，另一端自所述容器I的外部穿入所述循环出水管2并延伸至所述容器I内的上部空腔中；其中，所述蒸汽排出管4处于所述容器I开口的部分，位于所述循环出水管2的内壁和所述循环进水管3的外壁之间。这样，通过所述同一个开口 10也能完成对所储积的热能的利用。在前述具体实施方式
中，为了便于向所述太阳能储热器中补水，所述太阳能储热器还包括补水管5，所述补水管位于所述容器I外部，并且优选地，所述补水管5与所述循环出水管2相连通。这样，通过所述同一个开口 10也能完成向所述太阳能储热器中补水。在前述具体实施方式
中，优选地，所述容器I为钢瓶，并且在所述钢瓶的瓶壁中具有真空夹层(图中未示出)。真空夹层有利于避免钢瓶中所储存的热能较快地散失。在前述任一具体实施方式
中，优选地，所述容器I的一个开口 10，开设在所述容器I的底部。在这种情况下，循环出水口设置在所述容器I的底部，循环进水管3处于所述容器I内部的开口高于所述循环出水口，而所述蒸汽排出管4处于所述容器I内部的开口高于所述循环进水管3处于所述容器I内部的开口。这样，当所述容器设置在太阳能集热器上方时，有利于水流的热循环和热交换的顺利进行，以及利于高温蒸汽的排出利用。参看图2所示，本发明具体实施方式
还提供一种太阳能利用装置，其包括太阳能集热器21和太阳能储热器22，所述太阳能集热器21和太阳能储热器22之间通过柔性管道23相连通，所述太阳能储热器22为前述任一具体实施方式
所述的太阳能储热器；所述柔性管道23包括外循环管道231和套设在所述外循环管道内部的内循环管道232 ;其中，所述外循环管道231与所述循环出水管2相连通，所述内循环管道232与所述循环进水管3相连通。所述外循环管道可与所述循环出水管为一体化结构，即所述外循环管道与所述循环出水管为同一根管道；当然，所述外循环管道也可为与所述循环出水管相对接的一段接管；所述内循环管道可与所述循环进水管为一体化结构，即所述内循环管道与所述循环进水管为同一根管道；当然，所述内循环管道也可为与所述循环进水管相对接的一段接管。其中，所述太阳能集热器21安装在太阳能聚光罩(如抛物面聚光罩)的支架20上，聚光罩由红外线反射材料制作(譬如抛光铝)，具有极高的反射率，能将红外线和可见光近百分之百地反射到焦点轴线处，即反射到太阳能集热器上。自动跟踪装置有两种跟踪功能聚光罩能够在自动跟踪装置的控制下，旋转跟踪和整体仰角跟踪。所述自动跟踪装置 由阳光探头、信号控制器、电源、驱动马达和机械执行机构等组成。本发明具体实施方式
太阳能利用装置，由于采用前述任一项所述的太阳能储热器，即所述太阳能储热器的容器上仅有一个开口，使得其加工工序不仅简单，生产效率高；此外，循环进水管和循环出水管均设置在该一个开口处，并且循环进水管套设在所述循环出水管内，以及内循环管道套设在所述外循环管道内部。这样水在循环过程中，内循环管道及循环进水管中的热水所散发的热量能够被外循环管道及循环出水管中的冷水所吸收，避免了所散发的热量散失在空气中，由此使得整个循环系统中的水的温度能够较快地上升，从而能够较快地对太阳能进行储积。在前述太阳能利用装置的具体实施方式
中，所述容器I可根据现场需要相对所述太阳能集热器21任意设置。为简化设备，降低系统成本，优选地，所述容器I设置在所述太阳能集热器21的上方。这样，容器内的水可在其自身重力的作用下，顺着所述循环出水管及外循环管道流入所述太阳能集热器；而所述太阳能集热器中的水受太阳能的加热而温度升高，并沿着所述内循环管道及循环进水管进入所述容器内。由此不需为实现所述太阳能集热器和所述容器之间的水循环而再额外配置水泵，降低了成本。优选地，所述容器I设置在所述太阳能集热器21的正上方；所述容器的开口开设在所述容器的下部端面上。这样能够缩短所述太阳能集热器和太阳能储热器之间的柔性管道的长度，有利于降低成本。这里的容器的开口开设在所述容器的下部端面上是一个相对的概念。如果容器的开口开设在容器的上部端面上，但这种容器若采用倒立放置的方式而使用在本发明中的话，则这种容器也包含在本发明中所述容器的范畴之内。参看图2所示，在寒冷的天气中，所述柔性管道23常常因结冰而导致管路堵塞，无法实现水循环，从而影响太阳能利用装置的广泛应用。在前述太阳能利用装置的具体实施方式
中，优选地，在所述内循环管道232中，或者在所述内循环管道232的外壁和所述外循环管道231的内壁之间装设有热管24 ;所述热管24的一端设置在靠近所述太阳能集热器
21的位置处。由于热管24的热传导作用，只要太阳能集热器21聚集有太阳光的热能，结冰的柔性管道23就会很快解冻，不致影响本发明太阳能利用装置的在寒冷环境下的应用。在前述太阳能利用装置的具体实施方式
中，优选地，所述太阳能集热器为两个以上，呈阵列化布置；所述两个以上的太阳能集热器各自通过柔性管道与同一个太阳能储热器相连通。这样能够使得太阳光的热能较快、较多地积聚到所述太阳能集热器中。参看图2所示，在前述太阳能利用装置的具体实施方式
中，蒸汽排出管4可将高温蒸汽引入建筑物内加以利用，如进入蒸锅6以进行食物的蒸煮等。本发明实施例还提供一种太阳能利用方法，包括步骤太阳能储热器内的冷水在自身重力的作用下，顺着外循环管道流入太阳能集热器； 所述太阳能集热器中的水受太阳能的加热而温度升高，并沿着套设在所述外循环管道内的内循环管道进入所述太阳能储热器内，与所述太阳能储热器内的冷水进行热交换。本发明实施例太阳能利用方法，由于太阳能储热器内的冷水在自身重力的作用下，顺着外循环管道流入太阳能集热器；而太阳能集热器中的水受太阳能的加热而温度升高，并沿着套设在所述外循环管道内的内循环管道进入所述太阳能储热器内，与所述太阳能储热器内的冷水进行热交换。这样水在循环过程中，内循环管道中的热水所散发的热量能够被外循环管道中的冷水所吸收，避免了所散发的热量散失在空气中，由此使得整个循环系统中的水的温度能够较快地上升，从而能够较快地对太阳能进行储积。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种太阳能储热器，其特征在于，包括 容器，所述容器具有一个开口； 循环出水管，设置在所述开口处； 循环进水管，套设在所述循环出水管内。
2.根据权利要求I所述的太阳能储热器，其特征在于，还包括蒸汽排出管，所述蒸汽排出管一端位于所述容器外部，另一端自所述容器的外部穿入所述循环出水管并延伸至所述容器内的上部空腔中；其中，所述蒸汽排出管处于所述容器开口的部分，位于所述循环出水管的内壁和所述循环进水管的外壁之间。
3.根据权利要求I或2所述的太阳能储热器，其特征在于，所述容器为钢瓶，并且在所述钢瓶的瓶壁中具有真空夹层。
4.根据权利要求1、2或3所述的太阳能储热器，其特征在于，所述容器的一个开口，开设在所述容器的底部。
5.一种太阳能利用装置，包括太阳能集热器和太阳能储热器，所述太阳能集热器和太阳能储热器之间通过柔性管道相连通，其特征在于， 所述太阳能储热器为前述权利要求1-4任一项所述的太阳能储热器； 所述柔性管道包括外循环管道和套设在所述外循环管道内部的内循环管道；其中，所述外循环管道与所述循环出水管相连通，所述内循环管道与所述循环进水管相连通。
6.根据权利要求5所述的太阳能利用装置，其特征在于，所述容器设置在所述太阳能集热器的正上方；所述容器的开口开设在所述容器的下部端面上。
7.根据权利要求5或6所述的太阳能锅炉，其特征在于，所述外循环管道与所述循环出水管为同一根管道，和/或所述内循环管道与所述循环进水管为同一根管道。
8.根据权利要求5至7任一项所述的太阳能利用装置，其特征在于，在所述内循环管道中，或者在所述内循环管道的外壁和所述外循环管道的内壁之间装设有热管；所述热管的一端设置在靠近所述太阳能集热器的位置处。
9.根据权利要求5至7任一项所述的太阳能利用装置，其特征在于，所述太阳能集热器为两个以上，呈阵列化布置； 所述两个以上的太阳能集热器各自通过柔性管道与同一个太阳能储热器相连通。
10.一种太阳能利用方法，其特征在于，包括 太阳能储热器内的冷水在自身重力的作用下，顺着外循环管道流入太阳能集热器； 所述太阳能集热器中的水受太阳能的加热而温度升高，并沿着套设在所述外循环管道内的内循环管道进入所述太阳能储热器内，与所述太阳能储热器内的冷水进行热交换。
全文摘要
本发明的实施例公开了一种太阳能储热器、太阳能利用装置及利用方法，涉及太阳能利用技术领域，为解决使太阳能储热器加工工序简单，生产效率高，而且能够较快地对太阳能进行储积的问题而发明。太阳能储热器包括容器，所述容器具有一个开口；循环出水管，设置在所述开口处；循环进水管，套设在所述循环出水管内。太阳能利用装置采用所述太阳能储热器。太阳能利用方法包括太阳能储热器内的冷水在自身重力的作用下，顺着外循环管道流入太阳能集热器；太阳能集热器中的水受太阳能的加热而温度升高，并沿着套设在所述外循环管道内的内循环管道进入太阳能储热器内，与所述太阳能储热器内的冷水进行热交换。本发明适用于对太阳能的利用的场合。
文档编号F24J2/32GK102944077SQ20121045264
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者王文杰 申请人:王文杰