一种太阳能集热器的制作方法

本实用新型涉及太阳能利用装置技术领域，具体而言，涉及一种太阳能集热器。

背景技术：

在太阳能集热器的使用过程中，在温度的变化和部件材料组织内部的低分子的挥发等因素的作用下，会导致真空度压力的升高，会增加太阳能集热器的热量散失，效率降低。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种太阳能集热器。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种太阳能集热器，包括：支架；以及固设于支架上的多个集热管，集热管内设有真空腔，每个集热管上设有真空排气嘴；真空排气管路，与多个真空排气嘴连接，真空排气管路的排气端设有截止阀。

本方案提供的太阳能集热器，通过设置真空排气管路，能够在使用过程中根据真空腔内真空度的改变及时进行抽气，使真空腔内的真空度保持恒定，能使太阳能集热器的集热效果稳定，延长集热管的更换周期。

具体地，集热管内设有真空腔以及与真空腔连通的真空排气嘴，而真空排气管路与多个真空排气嘴连接，进而实现真空排气管路与各个集热管内真空腔的连通。抽气装置能通过真空管路的排气端将真空腔的空气抽出，以使真空腔内的真空度满足使用需求。同时，截止阀能将真空管路与外界有效隔开，以保持真空腔和排气管路内的真空度。通过本方案，在太阳能集热器使用一段时间后，在温度的变化和部件材料组织内部的低分子的挥发等因素的作用下，当真空腔内的真空度不满足要求时，可以使用抽气装置抽气，以使真空腔内的真空度重新满足使用需求，这样不必更换集热管，维护维修便捷，同时能够降低使用成本，延长集热管的更换周期。

同时，在集热管安装完成后再将真空腔内的空气抽出，集热管的运输和安装过程中不必考虑真空腔真空度的保持问题，能够降低集热管的运输和安装要求，进而能降低运输成本，提高安装速度。

还需指出的是，多个真空排气嘴同时与排气管路连通，能够使多个集热管的真空腔内的真空度保持一致，使太阳能集热器的集热能力稳定均衡。

在上述技术方案中，优选地，真空排气管路连接有真空指示表。

在上述任一技术方案中，优选地，集热管包括：透明外管，与支架固定连接，透明外管的两端嵌设有端头，真空排气嘴设于透明外管一端的端头上；内部介质管，内部介质管设于透明外管内并穿过两个端头，透明外管、内部介质管以及两个端头共同限定出真空腔；集热板，设于真空腔内且与内部介质管的外壁连接。

在上述任一技术方案中，优选地，集热板的下侧连接有聚焦板，聚焦板为弧形且聚焦板向远离内部介质管的一侧凹陷。

在上述任一技术方案中，优选地，端头包括：环形的内部支撑件；以及弹性包裹层，弹性包裹在内部支撑件外侧，弹性包裹层的周侧边缘沿内部支撑件的轴向凹陷形成有环形的第一安装槽，弹性包裹层中间位置向透明外管内延伸，形成有安装孔，其中，透明外管嵌入第一安装槽内，内部介质管穿过安装孔内且贯穿内部支撑件，以实现端头与透明外管以及内部介质管的连接。

在上述任一技术方案中，优选地，内部支撑件包括：外筒体以及内环体；内环体嵌设于外筒体内且与外筒体的内侧壁固定连接，其中，第一安装槽位于外筒体的外侧，透明外管嵌入第一安装槽内，透明外管配合外筒体挤压弹性包裹层。

在上述任一技术方案中，优选地，内环体包括：环形板体，与外筒体的内侧壁固定连接；内筒体，嵌设于环形板体内且与环形板体的内侧壁固定连接，其中，内部介质管穿过安装孔并与内筒体的内壁贴合。

在上述任一技术方案中，优选地，端头包括：固定部、弹性端板、密封圈以及安装管；固定部与透明外管固定连接；弹性端板为环形，弹性端板的外侧与固定部固定连接，弹性端板的内侧与安装管的外壁固定连接，内部介质管穿过安装管并与安装管固定连接，其中，弹性端板设有至少一个波纹，波纹沿内部介质管的轴向凹陷。

在上述任一技术方案中，优选地，固定部包括：环形的端板外壳和端板内芯；端板外壳的外侧形成有沿透明外管轴向凹陷的第二安装槽，透明外管嵌设于第二安装槽内；端板内芯与端板外壳螺纹连接，在透明外管的轴向上，端板内芯配合端板外壳的端部将弹性端板夹紧并密封。

在上述任一技术方案中，优选地，端板外壳包括：环形端板以及固设于环形端板上的连接筒体；端板内芯的外侧壁与连接筒体的内侧壁螺纹连接，环形端板的外侧形成有第二安装槽，透明外管嵌入第二安装槽，透明外管的内壁与连接筒体的外壁贴合，其中，端板内芯配合环形端板挤压弹性端板，以实现弹性端板的固定和密封。

在上述任一技术方案中，优选地，固定部还包括：环形密封件，设于环形端板与弹性端板之间，且在透明外管的轴向上与端板内芯重合，环形密封件的两侧与环形端板以及弹性端板紧密贴合。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：进液管路和出液管路，流体经进液管路流入内部介质管，并经出液管路从内部介质管内流出，其中，进液管路包括进液腔以及设于进液腔四周的第一隔热腔，出液管路包括出液腔以及设于出液腔四周的第二隔热腔。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的俯视图；

图2是图1中a-a截面的剖视图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的俯视图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的俯视图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的侧视图；

图6是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的集热管的侧视图；

图7是图6中b-b截面的剖视图；

图8是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的端头的侧视图；

图9是图8中c-c截面的剖视图；

图10是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的集热管的剖视图；

图11是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的集热管的侧视图；

图12是图11中d部分的局部放大图；

与13是图11中f部分的局部放大图；

图14是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的端头的侧视图；

图15是图14中e-e截面的剖视图；

图16是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器的集热管的剖视图；

图17是图16中m部分的局部放大图；

图18是图16中g部分的局部放大图；

图19是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器在房屋上安装后的前视图；

图20是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器在房屋上安装后的俯视图；

图21是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器在房屋上安装后的右视图；

图22是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器在房屋上安装后的正视图；

图23是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器在房屋上安装后的侧视图；

图24是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器部分结构的结构示意图；

图25是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器部分结构的结构示意图；

图26是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器部分结构的结构示意图；

图27是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器部分结构的结构示意图；

图28是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器部分结构的结构示意图；

图29是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器部分结构的结构示意图；

图30是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器部分结构的结构示意图；

图31是根据本实用新型的一个实施例的太阳能集热器部分结构的结构示意图。

其中，图1至图31中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10支架，11进水口，12回水口，20集热管，21真空腔，22透明外管，23内部介质管，24集热板，25端头，251内部支撑件，2511外筒体，2512内环体，2513环形板体，2514内筒体，252弹性包裹层，2521第一安装槽，2522安装孔，253固定部，2531端板外壳，2532环形端板，2533连接筒体，2534端板内芯，2535环形密封件，2536第二安装槽，254弹性端板，255安装管，26聚焦板，30真空排气嘴，40真空排气管路，41截止阀，42真空指示表，43真空管路分配器，50安装板，60密封喉箍，70连通管，80房屋，81房顶，82窗户，83墙面，84室内区域，90进液管路，91三通进液短节，92进液连接短节，93进液口，100出液管路，101三通出液短节，102出液连接短节，103出风口，104出液口，110循环风机。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图21描述根据本实用新型的一些实施例。

如图1至图21所示，本实用新型的实施例提供了一种太阳能集热器，包括：支架10；以及固设于支架10上的多个集热管20，集热管20内设有真空腔21，每个集热管20上设有真空排气嘴30；真空排气管路40，与多个真空排气嘴30连接，真空排气管路40的排气端设有截止阀41。

本方案提供的太阳能集热器，通过设置真空排气管路40，能够在使用过程中根据真空腔21内真空度的改变及时进行抽气，能使太阳能集热器的集热效果稳定，延长集热管20的更换周期。

具体地，集热管20内设有真空腔21以及与真空腔21连通的真空排气嘴30，而真空排气管路40与多个真空排气嘴30连接，进而实现真空排气管路40与各个集热管20内真空腔21的连通。抽气装置能通过真空管路的排气端将真空腔21的空气抽出，以使真空腔21内的真空度满足使用需求。同时，截止阀41能将真空管路与外界有效隔开，以保持真空腔21和排气管路40内的真空度。通过本方案，在太阳能集热器使用一段时间后，在温度的变化和部件材料组织内部的低分子的挥发等因素的作用下，当真空腔21内的真空度不满足要求时，可以使用抽气装置抽气，以使真空腔21内的真空度重新满足使用需求，这样不必更换集热管20，维护维修便捷，同时能够降低使用成本，延长集热管20的更换周期。

同时，在集热管20安装完成后再将真空腔21内的空气抽出，集热管20的运输和安装过程中不必考虑真空腔21真空度的保持问题，能够降低集热管20的运输和安装要求，进而能降低运输成本，提高安装速度。

还需指出的是，多个真空排气嘴30同时与排气管路40连通，能够使多个集热管20的真空腔21内的真空度保持一致，使太阳能集热器的集热能力稳定均衡。

其中，具体地，支架10为框架型结构，并且在支架10的两端设有安装孔2522，集热管20套设于安装孔2522内并与支架10抵靠，以实现集热管20在支架10上的安装固定。

其中，集热管20也可使用现有技术中的其他方式实现与支架10的安装固定，此处不再赘述。

如图4和图5所示，在上述实施例中，优选地，真空排气管路40连接有真空指示表42。

本方案中，通过设置真空指示表42，能够实时显示真空排气管路40以及真空腔21内的真空度，检修更加方便，不需专业人员上门用户即可完成真空度的自检。

如图2、图7、图10、图17和图18所示，在上述任一实施例中，优选地，集热管20包括：透明外管22，与支架10固定连接，透明外管22的两端嵌设有端头25，真空排气嘴30设于透明外管22一端的端头25上；内部介质管23，内部介质管23设于透明外管22内并穿过两个端头25，透明外管22、内部介质管23以及两个端头25共同限定出真空腔21；集热板24，设于真空腔21内且与内部介质管23的外壁连接。

本方案中，集热板24设于真空腔21内并内部介质管23的外壁连接，太阳的热辐射穿过透明外管22并被集热板24吸收，集热板24吸热后将热量传递至内部介质管23，进而使内部介质管23中的流体被加热。

其中，具体地，集热板24包括平板、与平板连接的半环形板以及连接在半环形板远离平板一侧的卡接头，平板与半环形板交界处设有卡接孔。集热板24成对设置，两个集热板24的平板设于内部介质管23的左右两侧，并且两个集热板24的半环形板分别贴合在内部介质管23的上下两侧，并且通过卡接头和卡接孔的卡接，实现两个集热板24的相互连接。

其中，透明外管22的材质包括普通玻璃、有机玻璃以及pc玻璃等。

如图2和图7所示，在上述任一实施例中，优选地，集热板24的下侧连接有聚焦板26，聚焦板26为弧形且聚焦板26向远离内部介质管23的一侧凹陷。

本方案中，聚焦板26设于集热板24的下侧，即集热板24的背光侧，聚焦板26为弧形且聚焦板26向远离内部介质管23的一侧凹陷，聚焦板26能够将集热板24背光侧辐射的红外线反射至集热板24以及内部介质管23上，以能够减少热量损失，提高集热效率。

具体地，集热板24的平板下侧设有滑槽，聚焦板26边缘卡入滑槽内，以实现聚焦板26和集热板24的连接。

如图8至图13所示，在上述任一实施例中，优选地，端头25包括：环形的内部支撑件251；以及弹性包裹层252，弹性包裹在内部支撑件251外侧，弹性包裹层252的周侧边缘沿内部支撑件251的轴向凹陷形成有环形的第一安装槽2521，弹性包裹层252中间位置向透明外管22内延伸，形成有安装孔2522，其中，透明外管22嵌入第一安装槽2521内，内部介质管23穿过安装孔2522内且贯穿内部支撑件251，以实现端头25与透明外管22以及内部介质管23的连接。

本方案中，内部支撑件251外设有弹性包裹层252，透明外管22嵌入弹性包裹层252上的第一安装槽2521内，内部介质管23穿过弹性包裹层252的安装孔2522，以实现端头25、透明外管22以及介质管的连接。

其中，通过设置弹性包裹层252，在透明外管22和内部介质管23热胀冷缩时，弹性包裹层252能够产生相应的形变，以能够提高端头25与透明外管22以及内部介质管23连接的可靠性，延长集热管20的使用寿命。

其中，本实施例中，内部支撑件251的材料为玻纤增强尼龙或者玻纤增强pet。弹性包裹层252的材料为tpv或者tpe等橡胶类材料。

其中，第一安装槽2521内可以滴入特种胶，以增加密封强度和连接强度。

如图9所示，在上述任一实施例中，优选地，内部支撑件251包括：外筒体2511以及内环体2512；内环体2512嵌设于外筒体2511内且与外筒体2511的内侧壁固定连接，其中，第一安装槽2521位于外筒体2511的外侧，透明外管22嵌入第一安装槽2521内，透明外管22配合外筒体2511挤压弹性包裹层252。

本方案中，第一安装槽2521位于外筒体2511的外侧，透明外管22嵌入第一安装槽2521内，透明外管22配合外筒体2511挤压弹性包裹层252，弹性包裹层252能够使外通体与透明外管22保持密封。这样，不必在外筒体2511与透明外管22之间专门设置密封件，能够简化端头25的结构，提高端头25结构可靠性，同时降低端头25的制造成本。

如图9所示，在上述任一实施例中，优选地，内环体2512包括：环形板体2513，与外筒体2511的内侧壁固定连接；内筒体2514，嵌设于环形板体2513内且与环形板体2513的内侧壁固定连接，其中，内部介质管23穿过安装孔2522并与内筒体2514的内壁贴合。

本方案中，内部介质管23穿过安装孔2522并与内筒体2514的内壁贴合，这样，内筒体2514能够对内部介质管23进行支撑，减少内部介质管23在安装和使用过程中产生晃动的可能。

其中，如图12所示，两个端头25中的一个设于真空排气嘴30，真空排气嘴30贯穿端头25。

其中，优选地，环形板体2513靠近内筒体2514一侧的厚度小于环形板体2513靠近外筒体2511一侧的厚度，这样，当环形板体2513产生形变时能够减小应力。

其中，内部介质管23与安装孔2522之间可以滴入特种胶，以增加连接强度和密封强度。

如图14至图18所示，在上述任一实施例中，优选地，端头25包括：固定部253、弹性端板254、密封圈以及安装管255；固定部253与透明外管22固定连接；弹性端板254为环形，弹性端板254的外侧与固定部253固定连接，弹性端板254的内侧与安装管255的外壁固定连接，内部介质管23穿过安装管255并与安装管255固定连接，其中，弹性端板254设有至少一个波纹，波纹沿内部介质管23的轴向凹陷。

本方案中，固定部253固定在透明外管22上，内部介质管23穿过安装管255并与安装管255固定(例如为粘接固定)，固定部253与安装管255通过弹性端板254连接。

其中，弹性端板254设有至少一个沿内部介质管23轴向凹陷的波纹，这样，当透明外管22或内部介质管23在环境温度变化时产生伸缩后，弹性端板254能够沿内部介质管23的轴向产生相应的形变，能够消除或缓冲内部介质管23与透明外管22伸缩时产生的应力，进而减少集热管20内部的应力，能够提高端头25与透明外管22以及内部介质管23连接的可靠性，延长集热管20的使用寿命。

如图15、图17和图18所示，在上述任一实施例中，优选地，固定部253包括：环形的端板外壳2531和端板内芯2534；端板外壳2531的外侧形成有沿透明外管22轴向凹陷的第二安装槽2536，透明外管22嵌设于第二安装槽2536内；端板内芯2534与端板外壳2531螺纹连接，在透明外管22的轴向上，端板内芯2534配合端板外壳2531的端部将弹性端板254夹紧并密封。

本方案中，端板外壳2531与端板内芯2534螺纹连接，在端板内芯2534旋紧的同时，端板内芯2534和端板外壳2531将弹性端板254夹紧，这样，在安装时可先将弹性端板254与安装管255连接，再将弹性端板254与端板外壳2531以及端板内芯2534连接，固定部253组装便捷。同时维护维修方便，当端头25壳体损坏时，只需更换端头25壳体，维护维修成本较低。

其中，端板外壳2531和端板内芯2534采用耐候性材料，无机高分子材料可以为陶瓷，有机高分子材料可以为改型pet、改型ppo、改型尼龙等，根据集热管20不同温度的应用环形选择不同的材料。

其中，端板外壳2531与透明外管22可熔融后物理连接，也可以用特种胶粘接，保证整体强度和密封。

如图15、图17和图18所示，在上述任一实施例中，优选地，端板外壳2531包括：环形端板2532以及固设于环形端板2532上的连接筒体2533；端板内芯2534的外侧壁与连接筒体2533的内侧壁螺纹连接，环形端板2532的外侧形成有第二安装槽2536，透明外管22嵌入第二安装槽2536，透明外管22的内壁与连接筒体2533的外壁贴合，其中，端板内芯2534配合环形端板2532挤压弹性端板254，以实现弹性端板254的固定和密封。

本方案中，第二安装槽2536设于环形端板2532的周侧，透明外管22嵌入第二安装槽2536内，并且透明外管22的内侧壁与连接筒体2533的外壁贴合，这样，在端板内芯2534嵌入连接筒体2533内并与连接筒体2533螺纹连接后，能够使连接筒体2533与透明外管22贴合地更加紧密，同时还能够通过端头25内芯将弹性端板254固定，一举两得，能大大简化端头25的结构，同时使端头25与透明外管22之间的连接密封更加可靠。

如图15所示，在上述任一实施例中，优选地，固定部253还包括：环形密封件2535，设于环形端板2532与弹性端板254之间，且在透明外管22的轴向上与端板内芯2534重合，环形密封件2535的两侧与环形端板2532以及弹性端板254紧密贴合。

其中，如图17所示，本实施例中，真空排气嘴30设于透明外管22上。

如图19至图21所示，太阳能集热器可安装在房屋80的房顶81、窗户82以及墙面83上，其太阳能集热器的安装板50与支架10通过螺栓固定连接，太阳能集热器的安装板50与房顶81、窗户82以及墙面83通过螺栓等固定连接，实现太阳能加热器的安装。

由于集热管20之间的安装间距较小，能够减小漏光面积，提高太阳能的利用效率。

同时，当太阳能集热器安装在窗户82底部时，还能够起到充当护栏的作用。

如图22至图31所示，在上述任一技术方案中，优选地，还包括：进气管路90和出气管路100，流体经进气管路90流入内部介质管23，并经出气管路100从内部介质管23内流出，其中，进气管路90包括进气腔以及设于进气腔四周的第一隔热腔，出气管路100包括出气腔以及设于出气腔四周的第二隔热腔。

本方案中，通过设置第一隔热腔和第二隔热腔，能够增加流体和外界环境换热的热阻，降低流体和外界换热的换热效率，能够减少不必要的能量损失。

其中，具体地，进气管路90包括多个三通进气短节91，每个三通进气短节91与集热管20的内部介质管23对应连接，相邻两个三通进气短节91通过进气连接短节92连接并连通。

三通进气短节91和进气连接短节92均具有用于流体流动的管体以及设于管体四周的隔热腔，多个三通进气短节91和进气连接短节92相互连接，管体形成上述进液腔，隔热腔形成上述第一隔热腔。

其中，具体地，出液管路100包括多个三通主页短节101，每个三通主页短节101与集热管20的内部介质管23对应连接，相邻两个三通主页短节101通过出气连接短节102连接并连通。

三通主页短节101和出气连接短节102均具有用于流体流动的管体以及设于管体四周的隔热腔，多个三通主页短节101和出气连接短节102相互连接，管体形成上述出气腔，隔热腔形成上述第二隔热腔。

进一步地，多个集热管20竖直设置，便于强制循环或者自然循环情况下的介质流动。

以上结合附图详细说明了本实用新型的技术方案，本实用新型提供的太阳能集热器，通过设置真空排气管路，能够在使用过程中根据真空腔内真空度的改变及时进行抽气，能使太阳能集热器的集热效果稳定，延长集热管的更换周期。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。