专利名称：一种用于太阳能热能存储的储热器及太阳能利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型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的热能储热器。
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，循环进水口与循环进水管相连通，循环出水口与循环出水管相连通。现有技术中太阳能利用装置的储热器，采用普通水箱的形式，由多块钢板逐一拼装焊接而成，其制作过程不仅复杂，而且易于与外界发生热交换，从而导致所储存的热量较快地散失。
实用新型内容本实用新型所要解决的一个技术问题是提供一种用于太阳能热能存储的储热器，既能够避免所储存的太阳能热能较快地散失，又便于制作。为达到上述目的，本实用新型用于太阳能热能存储的储热器实施例采用如下技术方案:一种用于太阳能热能存储的储热器，包括:玻璃真空管，所述玻璃真空管为一端封闭另一端具有开口的盲管；金属管，所述金属管也为一端封闭另一端具有开口的盲管；所述金属管套设在所述玻璃真空管内，并且所述金属管的开口方向与所述玻璃真空管的开口方向一致；盖体，设置在所述金属管的开口处；循环水管，插设在所述盖体上并与所述金属管内部的空腔相连通。进一步地，所述玻璃真空管包括外玻璃管和内玻璃管，外玻璃管和内玻璃管在所述开口处的管口熔封在一起；外玻璃管和内玻璃管之间具有真空夹层；所述金属管的外壁与所述内玻璃管的内壁之间设有红外反射膜，和/或在所述玻璃真空管的外玻璃管外部设有红外反射膜。进一步地，在所述玻璃真空管外部包覆有保护层。进一步地，所述循环水管包括循环进水管和循环出水管，所述循环进水管套设在所述循环出水管内。进一步地，在所述盖体上还插设有蒸汽排出管，所述蒸汽排出管穿入所述循环出水管，并与所述循环进水管并排套设在所述循环出水管内。进一步地，所述金属管的开口朝下；所述蒸汽排出管在所述金属管内部的开口，高于所述循环进水管在所述金属管内部的开口 ；所述循环进水管在所述金属管内部的开口，高于所述循环出水管在所述金属管内部的开口。进一步地，所述的储热器还包括补水管，所述补水管与所述循环出水管相连通。本实用新型所要解决的另一个技术问题是提供一种太阳能利用装置，既能够避免所储存的太阳能热能较快地散失，又便于制作。为达到上述目的，本实用新型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连接有循环水管，该循环水管将所述太阳能集热器内部的空腔和所述金属管内部的空腔相连通；所述太阳能储热器为前述任一项所述的用于太阳能热能存储的储热器。进一步地，所述太阳能集热器和太阳能储热器之间连接的循环水管为柔性管道，并且所述循环水管包括:外循环管道和套设在所述外循环管道内部的内循环管道。进一步地，所述储热器的金属管的开口朝下，并且所述储热器设置在所述太阳能集热器的正上方。进一步地，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。有益效果:本实用新型上述各方案中，水经过太阳能加热后，能够通过所述循环水管进入到所述金属管内，经过太阳能不断的对循环水进行加热，太阳能的热能就会不断的储存到所述金属管内。由于在所述金属管套设在玻璃真空管内，使得金属管能够与外部环境相隔绝，大大减少了金属管热辐射的扩散，防止金属管内所存储的热量较快地散失；由于所述金属管又为盲管，被太阳能加热的水介质仅通过金属管的一个开口端进出所述金属管，相对于现有技术中的在不同位置分别开设至少两个开口的储热箱而言，又进一步能够防止所储存的热能较快地散失；此外，所述玻璃真空管为盲管，可以直接采用现有技术中已有的玻璃真空管来用，并且所述金属管的开口方向与所述玻璃真空管的开口方向一致，装配时，只需将两个盲管的盲端对盲端、开口端对开口端地套设在一起，并简单地进行封装即可，这样使得储热器的制作简单而快捷。
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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1为本实用新型的实施例用于太阳能热能存储的储热器的剖面结构示意图；图2为图1中玻璃真空管的结构示意图；图3为图1中金属管的结构示意图；图4为本实用新型的实施例太阳能利用装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型一种用于太阳能热能存储的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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人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，都属于本实用新型保护的范围。参看图1及图3所示，本实用新型具体实施方式
提供一种用于太阳能热能存储的储热器，包括:玻璃真空管1，所述玻璃真空管为一端封闭另一端具有开口的盲管;金属管2，所述金属管也为一端封闭另一端具有开口的盲管；所述金属管2套设在所述玻璃真空管I内，并且所述金属管的开口方向与所述玻璃真空管的开口方向一致；盖体9，设置在所述金属管的开口处；循环水管3，插设在所述盖体上并与所述金属管2内部的空腔相连通。其中的玻璃真空管能够直接采用现有技术中已有的玻璃真空管来使用。其内部高度真空，起绝热作用。其中，采用金属管能够承受较大的压力，优选地，所述金属管采用不锈钢管。金属管的开口端通过密封填料4与玻璃真空管的开口端固定，另一端在在玻璃真空管的盲端内呈自由状，并通过支撑部件5来支持，防止与玻璃真空管相碰。金属管另一端在玻璃真空管的盲端内呈自由状的设计，能够解决玻璃真空管与金属管热膨胀不一致的问题，有利于保护玻璃真空管。密封填料4应选用可塑性好的耐热绝热材料，防止外界的空气漏入，同时使玻璃真空管的开口端与金属管的开口端相固定。本实用新型用于太阳能热能存储的储热器的具体实施方式
中，水经过太阳能加热后，能够通过所述循环水管3进入到所述金属管2内，经过太阳能不断的对循环水进行加热，太阳能的热能就会不断的储存到所述金属管2内。由于在所述金属管2套设在玻璃真空管I内，使得金属管2能够与外部环境相隔绝，大大减少了金属管热辐射的扩散，防止金属管2内所存储的热量较快地散失；由于所述金属管2又为盲管，被太阳能加热的水介质仅通过金属管2的一个开口端进出所述金属管2，相对于现有技术中的在不同位置分别开设至少两个开口的储热箱而言，又进一步能够防止所储存的热能较快地散失；此外，所述玻璃真空管I为盲管，可以直接采用现有技术中已有的玻璃真空管来用，并且所述金属管2的开口方向与所述玻璃真空管I的开口方向一致，装配时，只需将两个盲管的盲端对盲端、开口端对开口端地套设在一起，并简单地进行封装即可，这样使得储热器的制作简单而快捷。在前述具体实施方式
中，所述玻璃真空管I包括外玻璃管11和内玻璃管12，外玻璃管11和内玻璃管12在所述开口处的管口熔封在一起；外玻璃管11和内玻璃管12之间具有真空夹层13 ;在外玻璃管11和内玻璃管12之间还可设置起支撑作用的卡子14 ;所述金属管2的外壁与所述内玻璃管12的内壁之间设有红外反射膜6，能够防止因金属管2的热辐射的向外扩散而导致的金属管2内所储存的热量的损失。此外，该红外反射膜6还能起到缓冲垫的作用，防止金属管2与玻璃真空管I之间直接的碰撞或冲击。为防止因金属管2的热辐射的向外扩散而导致的金属管2内所储存的热量的损失，也可在所述玻璃真空管I的外玻璃管11外部设置红外反射膜7。当然，为了达到较好的隔热效果，可以同时在所述金属管2的外壁与所述内玻璃管12的内壁之间、及在所述玻璃真空管I的外玻璃管11外部同时设置红外反射膜。在前述具体实施方式
中，优选地，在所述玻璃真空管I外部包覆有保护层8。所述保护层可采用保温材料制成，如采用聚氨酯等材料制成，这样既能进一步起到保温作用，又能对玻璃真空管I起到防护作用，防止其受外力作用而损坏。在所述盖体9上插设的循环水管3可以是一个管子，即冷水和热水通过同一个管子进行热循环和热交换。本实用新型不限于此，所述循环水管3也可以是两个管子，其中一个管子是循环进水管，另一个管子是循环出水管，两个管子一起形成水的循环回路。吸收太阳能后的热水自循环进水管进入金属管后，与金属管中的冷水进行热交换；金属管2内的冷水自循环出水管流出，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金属管中。优选地，所述循环水管3包括循环出水管31和循环进水管32，所述循环进水管32套设在所述循环出水管31内。这样循环进水管32中的热水所散发的热量能够被循环出水管31中的冷水所吸收，避免了循环进水管32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，可以对储热器中所存储的热水进行利用。当储热器中所存储的热水温度较高时，会在储热器中形成高温蒸汽，此时，也可以对该高温蒸汽进行利用。相应地在所述盖体9上插设有蒸汽排出管30。优选地，所述蒸汽排出管30自所述金属管2外部穿入所述循环出水管，并与所述循环进水管32并排套设在所述循环出水管内。这样，通过所述同一个开口也能完成对所储积的蒸汽的利用，防止在储热器开口过多，导致热量容易散失。在前述具体实施方式
中，优选地，所述金属管2的开口朝下；所述蒸汽排出管33在所述金属管2内部的开口，高于所述循环进水管32在所述金属管2内部的开口 ；所述循环进水管32在所述金属管2内部的开口，高于所述循环出水管31在所述金属管2内部的开口。这样，当所述储热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。在前述具体实施方式
中，优选地，为了便于向所述储热器中补水，所述储热器还包括补水管34，并且优选地，所述补水管34与所述循环出水管31相连通。这样，通过所述同一个开口也能完成向所述储热器中补水。参看图4所示，本实用新型具体实施方式
还提供一种太阳能利用装置，包括:太阳能集热器21和太阳能储热器40，所述太阳能集热器21和太阳能储热器40之间连接有循环水管23，该循环水管23将所述太阳能集热器21内部的空腔和所述太阳能储热器40内部的空腔相连通；所述太阳能储热器40为前述任一实施方式所述的储热器。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。本实用新型用于太阳能利用装置的具体实施方式
中，水经过太阳能加热后，能够通过所述循环水管23进入到所述金属管2内，经过太阳能不断的对循环水进行加热，太阳能的热能就会不断的储存到所述金属管2内。由于在所述金属管2套设在玻璃真空管I内，使得金属管2能够与外部环境相隔绝，大大减少了金属管热辐射的扩散，防止金属管2内所存储的热量较快地散失；由于所述金属管2又为盲管，被太阳能加热的水介质仅通过金属管的一个开口端进出所述金属管，相对于现有技术中的在不同位置分别开设至少两个开口的储热箱而言，又进一步能够防止所储存的热能较快地散失；此外，所述玻璃真空管I为盲管，可以直接采用现有技术中已有的玻璃真空管来用，并且所述金属管的开口方向与所述玻璃真空管的开口方向一致，装配时，只需将两个盲管的盲端对盲端、开口端对开口端地套设在一起，并简单地进行封装即可，这样使得储热器的制作简单而快捷。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21和太阳能储热器40之间连接的循环水管23为柔性管道，并且所述循环水管23包括:231外循环管道和套设在所述外循环管道内部的内循环管道232。这样水在循环过程中，内循环管道232中的热水所散发的热量能够被外循环管道231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蓄积。在前述太阳能蒸汽发生器的具体实施方式
中，所述储热器40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，所述储热器设置在所述太阳能集热器的上方。这样，储热器40内的水可在其自身重力的作用下，顺着所述外循环管道231流入所述太阳能集热器21 ;而所述太阳能集热器21中的水受太阳能的加热而温度升高，并自身浮力的作用下自动沿着所述内循环管道232进入所述储热器40内。由此不需为实现所述太阳能集热器和所述储热器之间的水循环而再额外配置水泵等动力及其控制设备，降低了成本。 进一步优选地，所述储热器40的金属管的开口朝下，并且所述储热器40设置在所述太阳能集热器21的正上方。这样能够缩短所述太阳能集热器和储热器之间的柔性管道的长度，有利于进一步降低成本。参看图4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，不致影响本实用新型太阳能利用装置的在寒冷环境下的应用。参看图4所示，在前述太阳能利用装置的具体实施方式
中，蒸汽管33可将高温蒸汽引入建筑物内加以利用，如进入蒸锅50以进行食物的蒸煮等。所述蒸汽管33位于所述容器外部的一端上装有释压阀。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种用于太阳能热能存储的储热器，其特征在于，包括: 玻璃真空管，所述玻璃真空管为一端封闭另一端具有开口的盲管； 金属管，所述金属管也为一端封闭另一端具有开口的盲管；所述金属管套设在所述玻璃真空管内，并且所述金属管的开口方向与所述玻璃真空管的开口方向一致； 盖体，设置在所述金属管的开口处； 循环水管，插设在所述盖体上并与所述金属管内部的空腔相连通。
2.根据权利要求1所述的储热器，其特征在于，所述玻璃真空管包括外玻璃管和内玻璃管，外玻璃管和内玻璃管在所述开口处的管口熔封在一起；外玻璃管和内玻璃管之间具有真空夹层； 所述金属管的外壁与所述内玻璃管的内壁之间设有红外反射膜，和/或在所述玻璃真空管的外玻璃管外部设有红外反射膜。
3.根据权利要求1或2所述的储热器，其特征在于，在所述玻璃真空管外部包覆有保护层。
4.根据权利要求3所述的储热器，其特征在于，所述循环水管包括循环进水管和循环出水管，所述循环进水管套设在所述循环出水管内。
5.根据权利要求4所述的储热器，其特征在于，在所述盖体上还插设有蒸汽排出管，所述蒸汽排出管穿入所述循环出水管，并与所述循环进水管并排套设在所述循环出水管内。
6.根据权利要求5所述的储热器，其特征在于，所述金属管的开口朝下；所述蒸汽排出管在所述金属管内部的开口，高于所述循环进水管在所述金属管内部的开口 ；所述循环进水管在所述金属管内部的开口，高于所述循环出水管在所述金属管内部的开口。
7.一种太阳能利用装置，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连接有循环水管，该循环水管将所述太阳能集热器内部的空腔和所述金属管内部的空腔相连通；其特征在于， 所述太阳能储热器为前述权利要求1-6任一项所述的用于太阳能热能存储的储热器。
8.根据权利要求7所述的太阳能利用装置，其特征在于，所述太阳能集热器和太阳能储热器之间连接的循环水管为柔性管道，并且所述循环水管包括:外循环管道和套设在所述外循环管道内部的内循环管道。
9.根据权利要求7所述的太阳能利用装置，其特征在于，所述储热器的金属管的开口朝下，并且所述储热器设置在所述太阳能集热器的正上方。
10.根据权利要求8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。
专利摘要本实用新型的实施例公开了一种用于太阳能热能存储的储热器及太阳能利用装置，涉及太阳能利用技术领域，为解决既能够避免所储存的太阳能热能较快地散失，又便于制作的问题而发明。用于太阳能热能存储的储热器，包括玻璃真空管，所述玻璃真空管为一端封闭另一端具有开口的盲管；金属管，所述金属管也为一端封闭另一端具有开口的盲管；所述金属管套设在所述玻璃真空管内，并且所述金属管的开口方向与所述玻璃真空管的开口方向一致；循环水管，与所述金属管内部的空腔相连通。本实用新型适用于对太阳能的利用的场合。
文档编号F24J2/24GK202993605SQ20122059542
公开日2013年6月12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