一种光电集热真空管

摘要

本发明涉及一种光电集热真空管，包括内玻璃管和同轴罩装的外玻璃管，内玻璃管和外玻璃管一端为圆顶形状的封闭端，另一端经熔封成为环状的开口端，在外玻璃管封离端内带吸气剂支撑架支撑，内玻璃管和外玻璃管之间经抽空为真空层；其特征在于：内玻璃管的外壁上包裹有薄膜太阳能电池，薄膜太阳能电池的下端连接有电加热套，在光照强度高于烛光条件下，即可进行光电转换与电热转换，实现对集热真空璃管内的水进行加热，由薄膜太阳能电池和电加热套组成的电热转换装置,把它设计在集热管真空层里，为了避免接触空气氧化和灰尘的侵蚀，这样不仅能提高薄膜太阳能电池的使用寿命，而且更能有效地减缓薄膜太阳电池转化效率的降低趋势。

权利要求

1.一种光电集热真空管，包括内玻璃管和同轴罩装的外玻璃管，内玻璃管和外玻璃管一端为圆顶形状的封闭端，另一端经熔封成为环状的开口端，内玻璃管与外玻璃管之间为经抽空的真空层；其特征在于：内玻璃管的外壁上包裹有薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池连接有电加热套，所述电加热套套设在内玻璃管外的下部，所述外玻璃管内的底部设有金属支撑架，所述真空层内安装有发光二极管，所述发光二极管与电阻串联，之后与电加热套并联。

2.根据权利要求1所述的光电集热真空管，其特征在于：所述电加热套沿内玻璃管径向的长度为所述内玻璃管长度的1/5—1/4。

3.根据权利要求2所述的光电集热真空管，其特征在于：所述电加热套为电加热丝，所述电加热丝盘绕设置在内玻璃管下部。

4.根据权利要求3所述的光电集热真空管，其特征在于：所述电加热丝为碳纤维电加热丝。

5.根据权利要求4所述的光电集热真空管，其特征在于：所述薄膜太阳能电池沿内玻璃管周向的长度为内玻璃管外壁圆周长度的85%-90%。

6.根据权利要求5所述的光电集热真空管，其特征在于：所述薄膜太阳能电池沿内玻璃管径向长度为内玻璃管长度的1/2—2/3。

7.根据权利要求6所述的光电集热真空管，其特征在于：所述金属支架上设置有吸气剂。

8.一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体；其特征在于：所述太阳能热水器的集热管为权利要求1-7中任一权利要求所述的光电集热真空管。

9.一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体；其特征在于：所述太阳能热水器的集热管包括普通集热管和权利要求1-7中任一权利要求所述的光电集热真空管。

说明书

一种光电集热真空管

技术领域

[0001] 本发明属于太阳能设备技术领域，涉及一种集热真空管，尤其是一种光电集热真空管。

背景技术

[0002] 目前，在太阳能热水器上使用的集热管，在晴朗的天气里集热效果都比较好，其水温高达80-90℃；然而当太阳光照强度偏低，或者天空整日被云雾覆盖，或者长期处在阴云天气里，集热管的集热性能就会大大衰减或者丧失，这给人们的日常生活带来很多的不便。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种光电集热真空管，以使得在太阳光照强度偏低时，仍然能够提供50-60℃热水来满足人们正常生活的需求。

[0004] 为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：

[0005] 一种光电集热真空管，包括内玻璃管和同轴罩装的外玻璃管。内玻璃管和外玻璃管一端为圆顶形状的封闭端，另一端经熔封成为环状的开口端，内玻璃管与外玻璃管之间为经抽空的真空层；其特征在于：内玻璃管的外壁上包裹有薄膜太阳能电池，所述薄膜太阳能电池连接有电加热套，所述电加热套套设在内玻璃管外的下部，所述外玻璃管内的底部设有金属支撑架。

[0006] 优选地，所述真空层内安装有发光二极管，所述发光二极管与电阻串联，之后与电加热套并联。

[0007] 通过在真空层设置发光二极管，利用发光二极管判断光电集热真空管是否损坏；发光二极管与电阻串联后再接入电路，一方面避免由于薄膜太阳能电池电压过高而烧坏发光二极管，另一方面能够降低发光二极管的功率消耗。

[0008] 优选地，所述电加热套沿内玻璃管径向的长度为所述内玻璃管长度的1/5—1/4。

[0009] 电加热套在内玻璃管径向的长度为所述内玻璃管长度的1/5—1/4，在满足加热需求的情况下，以避免由于电加热套而影响太阳光照射内玻璃管。

[0010] 优选地，所述电加热套为电加热丝，所述电加热丝盘绕设置在内玻璃管下部。

[0011] 将电加热丝盘绕的设置在内玻璃管下部，增加电加热丝与内玻璃管的接触面积，以提高加热效率；同时，将电加热丝设置在内玻璃管下部，对内玻璃管下部的水进行加热。当水温升高后，内玻璃管下部的热水与内玻璃管上部的冷水在内玻璃管内形成回流，从而对整个内玻璃管内的水进行加热。

[0012] 优选地，所述电加热丝为碳纤维电加热丝。

[0013] 优选地，所述薄膜太阳能电池沿内玻璃管周向的长度为内玻璃管外壁圆周长度的85%—90%。

[0014] 优选地，所述薄膜太阳能电池沿内玻璃管径向的长度为内玻璃管长度的1/2-2/3??。

[0015] 薄膜太阳能电池沿内玻璃管径向的长度为内玻璃管长度的1/2-2/3，在满足加热需求的情况下，避免由于薄膜太阳能电池而影响太阳光对内玻璃管的照射。

[0016] 优选地，所述金属支架上设置有吸气剂。

[0017] 通过在金属支架上设置吸气剂，能够保证真空层处于真空状态。

[0018] 一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体；其特征在于：所述太阳能热水器的集热管为上述光电集热真空管中的一种。

[0019] 一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体；其特征在于：所述太阳能热水器的集热管包括普通集热管和上述任一光电集热真空管。

[0020] 当太阳光照强度高时，普通集热管同光电集热真空管共同对热水器里的水加热；当太阳光照强度弱时，普通集热管的加热性能丧失或完全丧失时，主要以光电集热真空管来加热；以此增强太阳能热水器的加热能力，来满足人们对热水的需求。

[0021] 本发明的有益效果在于：通过在内玻璃管的外壁上包裹的太阳能电池，以及与薄膜太阳能电池连接的电加热套，作用对内玻璃管内的水进行加热，以提高玻璃管内的水温；内玻璃管底部的支架用以支撑内玻璃管；内玻璃管与外玻璃管之间的真空层，可避免薄膜太阳能电池受到外界的空气氧化和灰尘的影响。不仅能提高薄膜太阳能电池的使用寿命，而且更能减缓薄膜太阳电池转化效率的降低趋势；此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

[0022] 由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

[0023] 图1为本发明提供的一种光电集热真空管的结构示意图。

[0024] 图2为本发明实施例的电路图。

[0025] 其中，1-内玻璃管，2-外玻璃管，3-真空层，4-薄膜太阳能电池，5-电加热套，6-金属支架，7-发光二极管，8-电阻。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。

[0027] 实施例一：

[0028] 如图1和图2所示，本发明提供的一种光电集热真空管，包括内玻璃管1和同轴罩装的外玻璃管2，内玻璃管1和外玻璃管2一端为圆顶形状的封闭端，另一端经熔封成为环状的开口端，内玻璃管1与外玻璃管2之间为经抽空的真空层3，内玻璃管1的外壁上包裹有薄膜太阳能电池4，所述薄膜太阳能电池4连接有电加热套5，所述电加热套5套设在内玻璃管1外的下部，所述外玻璃管2内的底部设有金属支架6。

[0029] 本实施例中，所述真空层3内安装有发光二极管7，所述发光二极管7与电阻8串联，之后与电加热套5并联接入电路中；利用发光二极管7来判断光电集热真空管是否损坏，发光二极管7与电阻8串联后再接入电路，一方面避免由于薄膜太阳能电池4电压过高而烧坏发光二极管7，另一方面能够降低发光二极管7的功率消耗。

[0030] 所述电加热套5沿内玻璃管4径向方向的长度为所述内玻璃管1长度的1/5，在满足加热需求的情况下，避免由于电加热套5而影响太阳光照射内玻璃管1。

[0031] 所述电加热套5为电加热丝，所述电加热丝盘绕设置在内玻璃管1下部，增加电加热丝与内玻璃管1的接触面积，以提高加热效率；同时，将电加热丝设置在内玻璃管1下部，对内玻璃管1下部的水进行加热，水温升高后，内玻璃管1下部的热水与内玻璃管1上部的冷水在内玻璃管1内形成回流，从而对整个内玻璃管1内的水进行加热。

[0032] 所述电加热丝为碳纤维电加热丝。

[0033] 所述薄膜太阳能电池4沿内玻璃管1周向的长度为内玻璃管1外壁圆周长度的85%。

[0034] 所述薄膜太阳能电池4沿内玻璃管1径向的长度为内玻璃管1长度的1/2??，在满足加热需求的情况下，避免由于薄膜太阳能电池4而影响太阳光照射内玻璃管1。

[0035] 所述金属支架6上设置有吸气剂包，能够保持真空层3处于真空状态。

[0036] 实施例二：

[0037] 本实施例与实施例一的区别在于：所述电加热套5在内玻璃管1径向方向的长度为所述内玻璃管1长度的1/4；

[0038] 所述薄膜太阳能电池4沿内玻璃管1周向的长度为内玻璃管1外壁圆周长度的90%；

[0039] 所述薄膜太阳能电池4沿内玻璃管1径向的长度为内玻璃管1长度的2/3。

[0040] 实施例三：

[0041] 一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体，所述太阳能热水器的集热管为实施例一或实施例二中任一光电集热真空管。

[0042] 一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体，所述太阳能热水器的集热管包括普通集热管以及实施例一或者实施例二中任一光电集热真空管。

[0043] 当太阳光照强度高时，普通集热管和光电集热真空管共同对热水器里的水加热；当太阳光照强度弱时，普通集热管的加热性能丧失或完全丧失时，主要以光电集热真空管来加热；以此增强太阳能热水器的加热能力，来满足人们对热水的需求。

[0044] 以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。