一種光電集熱真空管及太陽能熱水器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光電集熱真空管及太陽能熱水器，包括內(nèi)玻璃管和同軸罩裝的外玻璃管。內(nèi)玻璃管和外玻璃管一端為圓頂形狀的封閉端，另一端經(jīng)熔封成為環(huán)狀的開口端，在外玻璃管封離端內(nèi)帶吸氣劑支撐架支撐，內(nèi)玻璃管和外玻璃管之間經(jīng)抽空為真空層；其特征在于：內(nèi)玻璃管的外壁上包裹有薄膜太陽能電池，薄膜太陽能電池的下端連接有電加熱套。在光照強(qiáng)度高于燭光條件下，即可進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換與電熱轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對集熱真空璃管內(nèi)的水進(jìn)行加熱。由薄膜太陽能電池和電加熱套組成的電熱轉(zhuǎn)換裝置,把它設(shè)計(jì)在集熱管真空層里，為了避免接觸空氣氧化和灰塵的侵蝕。這樣不僅能提高薄膜太陽能電池的使用壽命，而且更能有效地減緩薄膜太陽電池轉(zhuǎn)化效率的降低趨勢。
【專利說明】一種光電集熱真空管及太陽能熱水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽能設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種集熱真空管，尤其是一種光電集熱真空管。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在太陽能熱水器上使用的集熱管，在晴朗的天氣里集熱效果都比較好，其水溫高達(dá)80-90°C ;然而當(dāng)太陽光照強(qiáng)度偏低，或者天空整日被云霧覆蓋，或者長期處在陰云天氣里，集熱管的集熱性能就會(huì)大大衰減或者喪失，這給人們的日常生活帶來很多的不便。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供設(shè)計(jì)一種光電集熱真空管，以使得在太陽光照強(qiáng)度偏低時(shí)，仍然能夠提供50-60°C熱水來滿足人們正常生活的需求。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型給出以下技術(shù)方案:
[0005]—種光電集熱真空管，包括內(nèi)玻璃管和同軸罩裝的外玻璃管。內(nèi)玻璃管和外玻璃管一端為圓頂形狀的封閉端，另一端經(jīng)熔封成為環(huán)狀的開口端，內(nèi)玻璃管與外玻璃管之間為經(jīng)抽空的真空層；其特征在于:內(nèi)玻璃管的外壁上包裹有薄膜太陽能電池，所述薄膜太陽能電池連接有電加熱套，所述電加熱套套設(shè)在內(nèi)玻璃管外的下部，所述外玻璃管內(nèi)的底部設(shè)有金屬支撐架。
[0006]優(yōu)選地，所述真空層內(nèi)安裝有發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管與電阻串聯(lián)，之后與電加熱套并聯(lián)。
[0007]通過在真空層設(shè)置發(fā)光二極管，利用發(fā)光二極管判斷光電集熱真空管是否損壞；發(fā)光二極管與電阻串聯(lián)后再接入電路，一方面避免由于薄膜太陽能電池電壓過高而燒壞發(fā)光二極管，另一方面能夠降低發(fā)光二極管的功率消耗。
[0008]優(yōu)選地，所述電加熱套沿內(nèi)玻璃管徑向的長度為所述內(nèi)玻璃管長度的1/5 —1/4。
[0009]電加熱套在內(nèi)玻璃管徑向的長度為所述內(nèi)玻璃管長度的1/5 —1/4，在滿足加熱需求的情況下，以避免由于電加熱套而影響太陽光照射內(nèi)玻璃管。
[0010]優(yōu)選地，所述電加熱套為電加熱絲，所述電加熱絲盤繞設(shè)置在內(nèi)玻璃管下部。
[0011]將電加熱絲盤繞的設(shè)置在內(nèi)玻璃管下部，增加電加熱絲與內(nèi)玻璃管的接觸面積，以提高加熱效率；同時(shí)，將電加熱絲設(shè)置在內(nèi)玻璃管下部，對內(nèi)玻璃管下部的水進(jìn)行加熱。當(dāng)水溫升高后，內(nèi)玻璃管下部的熱水與內(nèi)玻璃管上部的冷水在內(nèi)玻璃管內(nèi)形成回流，從而對整個(gè)內(nèi)玻璃管內(nèi)的水進(jìn)行加熱。
[0012]優(yōu)選地，所述電加熱絲為碳纖維電加熱絲。
[0013]優(yōu)選地，所述薄膜太陽能電池沿內(nèi)玻璃管周向的長度為內(nèi)玻璃管外壁圓周長度的85% — 90%。
[0014]優(yōu)選地，所述薄膜太陽能電池沿內(nèi)玻璃管徑向的長度為內(nèi)玻璃管長度的1/2-2/3。
[0015]薄膜太陽能電池沿內(nèi)玻璃管徑向的長度為內(nèi)玻璃管長度的1/2-2/3，在滿足加熱需求的情況下，避免由于薄膜太陽能電池而影響太陽光對內(nèi)玻璃管的照射。
[0016]優(yōu)選地，所述金屬支架上設(shè)置有吸氣劑。
[0017]通過在金屬支架上設(shè)置吸氣劑，能夠保證真空層處于真空狀態(tài)。
[0018]一種太陽能熱水器，包括太陽能熱水器本體；其特征在于:所述太陽能熱水器的集熱管為上述光電集熱真空管中的一種。
[0019]一種太陽能熱水器，包括太陽能熱水器本體；其特征在于:所述太陽能熱水器的集熱管包括普通集熱管和上述任一光電集熱真空管。
[0020]當(dāng)太陽光照強(qiáng)度高時(shí)，普通集熱管同光電集熱真空管共同對熱水器里的水加熱；當(dāng)太陽光照強(qiáng)度弱時(shí)，普通集熱管的加熱性能喪失或完全喪失時(shí)，主要以光電集熱真空管來加熱；以此增強(qiáng)太陽能熱水器的加熱能力，來滿足人們對熱水的需求。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過在內(nèi)玻璃管的外壁上包裹的太陽能電池，以及與薄膜太陽能電池連接的電加熱套，作用對內(nèi)玻璃管內(nèi)的水進(jìn)行加熱，以提高玻璃管內(nèi)的水溫；內(nèi)玻璃管底部的支架用以支撐內(nèi)玻璃管；內(nèi)玻璃管與外玻璃管之間的真空層，可避免薄膜太陽能電池受到外界的空氣氧化和灰塵的影響。不僅能提高薄膜太陽能電池的使用壽命，而且更能減緩薄膜太陽電池轉(zhuǎn)化效率的降低趨勢；此外，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)原理可靠，結(jié)構(gòu)簡單，具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
[0022]由此可見，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型提供的一種光電集熱真空管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路圖。
[0025]其中，1-內(nèi)玻璃管，2-外玻璃管，3-真空層，4-薄膜太陽能電池，5-電加熱套，
6-金屬支架，7-發(fā)光二極管,8-電阻。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋，而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施方式。
[0027]實(shí)施例一:
[0028]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供的一種光電集熱真空管，包括內(nèi)玻璃管I和同軸罩裝的外玻璃管2，內(nèi)玻璃管I和外玻璃管2 —端為圓頂形狀的封閉端，另一端經(jīng)熔封成為環(huán)狀的開口端，內(nèi)玻璃管I與外玻璃管2之間為經(jīng)抽空的真空層3，內(nèi)玻璃管I的外壁上包裹有薄膜太陽能電池4，所述薄膜太陽能電池4連接有電加熱套5，所述電加熱套5套設(shè)在內(nèi)玻璃管I外的下部，所述外玻璃管2內(nèi)的底部設(shè)有金屬支架6。
[0029]本實(shí)施例中，所述真空層3內(nèi)安裝有發(fā)光二極管7，所述發(fā)光二極管7與電阻8串聯(lián)，之后與電加熱套5并聯(lián)接入電路中；利用發(fā)光二極管7來判斷光電集熱真空管是否損壞，發(fā)光二極管7與電阻8串聯(lián)后再接入電路，一方面避免由于薄膜太陽能電池4電壓過高而燒壞發(fā)光二極管7，另一方面能夠降低發(fā)光二極管7的功率消耗。
[0030]所述電加熱套5沿內(nèi)玻璃管4徑向方向的長度為所述內(nèi)玻璃管I長度的1/5，在滿足加熱需求的情況下，避免由于電加熱套5而影響太陽光照射內(nèi)玻璃管I。
[0031 ] 所述電加熱套5為電加熱絲，所述電加熱絲盤繞設(shè)置在內(nèi)玻璃管I下部，增加電加熱絲與內(nèi)玻璃管I的接觸面積，以提高加熱效率；同時(shí)，將電加熱絲設(shè)置在內(nèi)玻璃管I下部，對內(nèi)玻璃管I下部的水進(jìn)行加熱，水溫升聞后，內(nèi)玻璃管I下部的熱水與內(nèi)玻璃管I上部的冷水在內(nèi)玻璃管I內(nèi)形成回流，從而對整個(gè)內(nèi)玻璃管I內(nèi)的水進(jìn)行加熱。
[0032]所述電加熱絲為碳纖維電加熱絲。
[0033]所述薄膜太陽能電池4沿內(nèi)玻璃管I周向的長度為內(nèi)玻璃管I外壁圓周長度的85%。
[0034]所述薄膜太陽能電池4沿內(nèi)玻璃管I徑向的長度為內(nèi)玻璃管I長度的1/2，在滿足加熱需求的情況下，避免由于薄膜太陽能電池4而影響太陽光照射內(nèi)玻璃管I。
[0035]所述金屬支架6上設(shè)置有吸氣劑包，能夠保持真空層3處于真空狀態(tài)。
[0036]實(shí)施例二:
[0037]本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于:所述電加熱套5在內(nèi)玻璃管I徑向方向的長度為所述內(nèi)玻璃管I長度的1/4 ；
[0038]所述薄膜太陽能電池4沿內(nèi)玻璃管I周向的長度為內(nèi)玻璃管I外壁圓周長度的90% ；
[0039]所述薄膜太陽能電池4沿內(nèi)玻璃管I徑向的長度為內(nèi)玻璃管I長度的2/3。
[0040]實(shí)施例三:
[0041]一種太陽能熱水器，包括太陽能熱水器本體，所述太陽能熱水器的集熱管為實(shí)施例一或?qū)嵤├腥我还怆娂療嵴婵展堋?br> [0042]一種太陽能熱水器，包括太陽能熱水器本體，所述太陽能熱水器的集熱管包括普通集熱管以及實(shí)施例一或者實(shí)施例二中任一光電集熱真空管。
[0043]當(dāng)太陽光照強(qiáng)度高時(shí)，普通集熱管和光電集熱真空管共同對熱水器里的水加熱；當(dāng)太陽光照強(qiáng)度弱時(shí)，普通集熱管的加熱性能喪失或完全喪失時(shí)，主要以光電集熱真空管來加熱；以此增強(qiáng)太陽能熱水器的加熱能力，來滿足人們對熱水的需求。
[0044]以上公開的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但本實(shí)用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的沒有創(chuàng)造性的變化，以及在不脫離本實(shí)用新型原理前提下所作的若干改進(jìn)和潤飾，都應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光電集熱真空管，包括內(nèi)玻璃管和同軸罩裝的外玻璃管，內(nèi)玻璃管和外玻璃管一端為圓頂形狀的封閉端，另一端經(jīng)熔封成為環(huán)狀的開口端，內(nèi)玻璃管與外玻璃管之間為經(jīng)抽空的真空層；其特征在于:內(nèi)玻璃管的外壁上包裹有薄膜太陽能電池，所述薄膜太陽能電池連接有電加熱套，所述電加熱套套設(shè)在內(nèi)玻璃管外的下部，所述外玻璃管內(nèi)的底部設(shè)有金屬支撐架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電集熱真空管，其特征在于:所述真空層內(nèi)安裝有發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管與電阻串聯(lián)，之后與電加熱套并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電集熱真空管，其特征在于:所述電加熱套沿內(nèi)玻璃管徑向的長度為所述內(nèi)玻璃管長度的1/5 —1/4。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電集熱真空管，其特征在于:所述電加熱套為電加熱絲，所述電加熱絲盤繞設(shè)置在內(nèi)玻璃管下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電集熱真空管，其特征在于:所述電加熱絲為碳纖維電加熱絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電集熱真空管，其特征在于:所述薄膜太陽能電池沿內(nèi)玻璃管周向的長度為內(nèi)玻璃管外壁圓周長度的85%-90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電集熱真空管，其特征在于:所述薄膜太陽能電池沿內(nèi)玻璃管徑向長度為內(nèi)玻璃管長度的1/2 — 2/3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電集熱真空管，其特征在于:所述金屬支架上設(shè)置有吸氣劑。
9.一種太陽能熱水器，包括太陽能熱水器本體；其特征在于:所述太陽能熱水器的集熱管為權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的光電集熱真空管。
10.一種太陽能熱水器，包括太陽能熱水器本體；其特征在于:所述太陽能熱水器的集熱管包括普通集熱管和權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的光電集熱真空管。
【文檔編號】F24J2/46GK204063642SQ201420305483
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】黃晶, 王延敦 申請人:黃友華