[实用新型]太阳能集热装置的连接件

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能集热装置的技术领域，具体涉及一种太阳能集热装置的连接件。

背景技术

太阳能集热装置常用的吸热构件是太阳能玻璃管，常用的吸热液体是水或导热油，工作时水或导热油被引入到太阳能玻璃管中受热。太阳能玻璃管的生产制作已经标准化、产业化，市售的太阳能玻璃管规格(直径、长度)基本趋于统一。

太阳能玻璃管的吸热液体的流动方式主要有以下两种：

第一种是单根太阳能玻璃管内的循环流动方式，即将水直接装入太阳能玻璃管中，利用太阳能玻璃管内水的温差实现水在太阳能玻璃管中循环流动，例如普通民用太阳能热水器就是采用这种方式，这种方式的缺点如下：1、由于太阳能玻璃管不能承压，所以水流不能带水压，各太阳能玻璃管只能分别与水箱连通，各太阳能玻璃管之间由于没有水压，不能多级串联流动而实现逐步升温，意味着不能多级加热，而只能单级加热(所谓“多级加热”，就是将上一级太阳能玻璃管加热后的水送入与其串联的下一级太阳能玻璃管再加热，多级加热可以实现逐步升温；所谓“单级加热”，就是水由太阳能玻璃管后不再输送到下一级太阳能玻璃管进行加热)；2、在单级加热的情况下，按照现有市售普通的太阳能玻璃管的表面积及内腔体积，最高只能将水加热到80℃左右，而无法将水温提高100℃，对于导热油也无法加热到100℃，因而通常只能利用太阳能制成热水器用于淋浴，而无法进行烧开水、烘烤、制暖、炊事等，用途受到限制；另外，在单级加热的情况下，当将水加热到80℃左右后，即使再进行长时间照射加热，水温也难以提高，这意味着水温升高到一定程度后已无法有效地再吸收太阳能，因而存在不能充分利用太阳能的问题；3、太阳能玻璃管稍微破裂即不能使用，而太阳能玻璃管不断承受热胀冷缩又极易破裂。

第二种吸热液体的流动方式是串联流动方式，由多节太阳能玻璃管串接起来形成串联管路，工作时冷水(或导热油等其它吸热液体)从串联管路的一端进入，经过串联管路加热后变成热水或开水从另一端流出，因此可以一边输入冷水一边流出开水，实现冷水流经管路后就可变成开水利用。在这种方式中，为了避免太阳能玻璃管直接承受水压，一般在太阳能玻璃管内装入金属管，并利用密封盖盖住太阳能玻璃管的端面，使太阳能玻璃管管腔与外界隔绝起来，工作时水流入金属管，而不与太阳能玻璃管直接接触。由于采用串联方式，而可以实现多级加热，实现逐步升温，所以能够将金属管中的水加热到100℃成为开水。显然，这种“在线利用”的方式在工作过程中，一方面需要将加热到100℃的水及时排走，另一方面又必须保证排走的水的温度达到设定温度(例如100℃)。为了控制加热到设定温度的水及时排出，并防止尚未达到预设温度的水排出，必须在串联管路的前端设置一套自动控制机构，该自动控制机构至少包括温度传感器、电磁阀和微处理器，当温度传感器检测串联管路前端的水达到设定温度后，微处理器命令电磁阀打开，让加热到设定温度的水(导热油)及时排走，并让后续的水或导热油补充流入串联管路后端中受热，这样就能最大限度地利用太阳能，并最大限度地获得高温水(导热油)。

但现有第二种方式在使用过程中仍存在以下不足：1、每套自动控制机构控制的加热管路的加热功率低，电磁阀每一次打开所流出的水(导热油)量少，生产开水的速度慢，可能无法满足人们对开水需求的速度，造成串联管路生产的开水供不应求。为了提高每套自动控制机构控制的串联管路(即一套电磁阀控制的串联管路)的加热功率，人们曾尝试增加太阳能玻璃管串联的级数，但是收到的效果却与增加的串联的级数不成比例，这是因为：当水被加热到100℃后，继续加热已难以再升高温度，反而会使开水变成水蒸气，水蒸气的吸热效果较液态水差，而且水蒸气的气压又会迫使后面的水流后退回流，直至将水流排挤出金属管，从而影响太阳能玻璃管正常工作。因此，单纯依靠增加太阳能玻璃管串联的级数对提高加热功率的作用是有限的，至于采用多少级的串联太阳能玻璃管比较合适，则需要根据所处纬度多少、所采用的导热介质是什么、需要达到的温度多少等因素决定，另外还需要根据不同季节调整增减太阳能玻璃管串联的级数。另一方面，现有第二种方式的连接方式大都从太阳能玻璃管的轴向上进行串联，太阳能玻璃管摆布方式不合理，整体占用地方，而且每增加一级串联，就需延长相当于一节太阳能玻璃管长度的场地空间。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种太阳能集热装置的连接件，它可以使每套自动控制机构控制的加热管路的加热功率提高，而且太阳能玻璃管摆布方式合理，节省空间。