專利名稱:一種真空管太陽能集熱器的制造方法
【專利摘要】一種真空管太陽能集熱器，具有真空管和換熱管，換熱管的管路上裝有循環(huán)水泵，真空管內(nèi)側(cè)裝有集熱管，集熱管具有外銅管和內(nèi)銅管，外銅管的下端為盲端，外銅管的上端與換熱管的一端連通，外銅管與真空管之間裝有用于密封的橡膠套，所述的內(nèi)銅管置于外銅管內(nèi)，內(nèi)銅管的下端與外銅管的盲端設(shè)有間隙，內(nèi)銅管的上端穿過外銅管的管壁與換熱管的另一端連通，所述內(nèi)銅管、外銅管和換熱管中裝有超導(dǎo)液。本實用新型的優(yōu)點是換熱效率高，體積小，節(jié)約安裝面積，降低了集熱器的重量和制造成本。
【專利說明】一種真空管太陽能集熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能集熱器，尤其是指一種真空管太陽能集熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]已有的太陽能集熱器具有耐冰凍、啟動快、不結(jié)垢、保溫好、承壓高、耐熱沖擊性好、安裝簡便、運行可靠的特點受到用戶的一致好評，經(jīng)過歷次更新?lián)Q代，其技術(shù)較為成熟，作為一種清潔廉價熱能提供源受到人們的追捧，但在大中型城市中，太陽能集熱器的推廣卻遇到了瓶頸，宄其原因，是因為在城市使用時，太陽能集熱器的陣列占用空間較大，并且為了獲得足夠的太陽輻照，需要安置在樓房的房頂處，所以在樓頂有限面積的制約下，只有一部分住戶能夠享受到由太陽能集熱器提供的熱源，在太陽能集熱器的真空管內(nèi)集熱屬于環(huán)境集熱，真空管內(nèi)的溫度可達到200度以上，而正常水的溫度不超過100度，剩余的溫度不能及時交換輸出利用，就造成浪費，所以，提高太陽能集熱器的換熱效率，從而縮減太陽能集熱器的體積成了太陽能集熱器在城市普及應(yīng)用的關(guān)鍵，最有效的方法是增加太陽能集熱器中集熱管的表面積，在以往改進技術(shù)中，換熱管被做成螺旋狀，雖然增大了集熱管在真空管內(nèi)的受熱表面積，但卻使熱媒在集熱管中的阻力增大，效果不佳，所以現(xiàn)有市售的太陽能集熱器大多還采用U形管作為集熱管，但U形管受真空管內(nèi)腔直徑及其U形彎成型的限制，無法進一步提高太陽能集熱器換熱效率，無法進一步縮減太陽能集熱器的體積。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種真空管太陽能集熱器，本技術(shù)集熱器的換熱效率尚，體積小。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:一種真空管太陽能集熱器，具有真空管和換熱管，換熱管的管路上裝有循環(huán)水泵，真空管內(nèi)側(cè)裝有集熱管，其特征在于:集熱管具有外銅管和內(nèi)銅管，外銅管的下端為盲端，外銅管的上端與換熱管的一端連通，外銅管與真空管之間裝有用于密封的橡膠套，所述的內(nèi)銅管置于外銅管內(nèi)，內(nèi)銅管的下端與外銅管的盲端設(shè)有間隙，內(nèi)銅管的上端穿過外銅管的管壁與換熱管的另一端連通，所述內(nèi)銅管、外銅管和換熱管中裝有超導(dǎo)液。
[0005]內(nèi)銅管的外壁上設(shè)有隔溫層，所述的隔溫層是橡膠保溫層或塑料保溫層；
[0006]內(nèi)銅管上套有螺旋狀的第一翅片，第一翅片與外銅管的內(nèi)壁間設(shè)有間隙；
[0007]外銅管的內(nèi)壁上固接有若干片用于散熱的第二翅片，第二翅片與內(nèi)銅管之間設(shè)有間隙；
[0008]外銅管的外壁上固接有若干片用于吸熱的第三翅片；
[0009]外銅管的管壁上設(shè)有若干個凹坑；
[0010]內(nèi)銅管在外銅管內(nèi)的一端管口處設(shè)有若干個均勻分布的豁口；
[0011]本實用新型的優(yōu)點是換熱效率高，體積小。將內(nèi)銅管置于外銅管內(nèi)，使得外銅管的外壁可在真空管中內(nèi)玻璃盲管的截面尺寸內(nèi)，最大限度的增加進行熱傳遞的外銅管表面積，內(nèi)銅管外壁和外銅管內(nèi)壁構(gòu)成的管狀腔內(nèi)的超導(dǎo)液與外銅管內(nèi)壁形成具有一定厚度“液膜”，能完全有效地吸收外銅管管壁的熱量，提高了換熱效率，本發(fā)明太陽能集熱器因為提高了換熱效率，所以較以往技術(shù)相比，在同等供熱需求下，本發(fā)明集熱器的體積可以做的更小，節(jié)約安裝面積，也降低了集熱器的重量和制造成本。
[0012]隔溫層能將內(nèi)銅管和外銅管內(nèi)的高、低溫超導(dǎo)液進行溫度隔離，避免進口處的低溫超導(dǎo)液吸收出口處高溫超導(dǎo)液的溫度，防止進入換熱管中的超導(dǎo)液失溫；內(nèi)銅管、外銅管和換熱管中的超導(dǎo)液由循環(huán)水泵泵送循環(huán)，呈螺旋狀的第一翅片，能引導(dǎo)內(nèi)銅管外壁和外銅管內(nèi)壁之間的超導(dǎo)液沿第一翅片的螺旋方向進行旋轉(zhuǎn)攪動，使超導(dǎo)液混合均勻，保持溫度一致，避免出現(xiàn)“外熱內(nèi)涼”的溫差現(xiàn)象，提高超導(dǎo)液的換熱效率；第二翅片能增加外銅管與超導(dǎo)液的接觸面積，提高換熱效率；第三翅片能增加外銅管的表面積，提高外銅管的集熱效率；外銅管管壁上的凹坑，能增加外銅管的表面積，同時增加與超導(dǎo)液的接觸面積，提高換熱效率；內(nèi)銅管管口的若干個豁口能減少超導(dǎo)液流動的阻力，使超導(dǎo)液的流動阻力減小，流動順暢。以上是本發(fā)明一種真空管太陽能集熱器的另外幾項優(yōu)點。

【附圖說明】

[0013]圖1、是本實用新型一種真空管太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2、是圖1中A-A向剖面圖。
[0015]圖中I循環(huán)水泵、2換熱管、3內(nèi)銅管、4橡膠套、5隔溫層、6外銅管、7第三翅片、8第二翅片、9凹坑、10第一翅片、11外玻璃盲管、12太陽能選擇性吸收涂層、13內(nèi)玻璃盲管、14真空腔、15豁口、16超導(dǎo)液。

【具體實施方式】
[0016]一種真空管太陽能集熱器，具有真空管和換熱管2，換熱管的管路上裝有循環(huán)水泵1，真空管內(nèi)側(cè)裝有集熱管，集熱管具有外銅管6和內(nèi)銅管3，外銅管的下端為盲端，外銅管的上端與換熱管的一端連通，外銅管與真空管之間裝有用于密封的橡膠套4，所述的內(nèi)銅管置于外銅管內(nèi)，內(nèi)銅管的下端與外銅管的盲端設(shè)有間隙，內(nèi)銅管的上端穿過外銅管的管壁與換熱管的另一端連通，所述內(nèi)銅管、外銅管和換熱管中裝有超導(dǎo)液16。
[0017]所述的真空管由相互套接的內(nèi)、外玻璃盲管11構(gòu)成，兩玻璃盲管的開口端相互熔接，兩玻璃盲管間設(shè)有真空腔14，內(nèi)玻璃盲管13的管壁上涂有太陽能選擇性吸收涂層12，集熱管裝在內(nèi)玻璃盲管的管腔內(nèi)，
[0018]超導(dǎo)液由循環(huán)水泵加壓泵送，在內(nèi)、外銅管和換熱管中流動，本技術(shù)中常溫的超導(dǎo)液可由內(nèi)銅管流入外銅管內(nèi)，經(jīng)內(nèi)、外銅管的夾層吸收外銅管管壁上的熱能后，高溫的超導(dǎo)液由外銅管的開口端進入換熱管；常溫的超導(dǎo)液也可由外銅管的開口端進入，經(jīng)內(nèi)、外銅管的夾層吸收外銅管管壁上的熱能后，高溫的超導(dǎo)液由內(nèi)銅管進入換熱管；用戶可以隨意接管，方便施工安裝。與現(xiàn)有技術(shù)相同，換熱管的管身盤在換熱箱中，將換熱管內(nèi)的熱能交換給換熱箱中的供用戶使用的水，換熱管上還裝有膨脹罐，膨脹罐用于調(diào)節(jié)內(nèi)、外銅管和換熱管中超導(dǎo)液的壓力，設(shè)置膨脹罐是調(diào)節(jié)管道內(nèi)壓力的常用手段。
[0019]內(nèi)銅管的外壁上設(shè)有隔溫層5，所述的隔溫層是橡膠保溫層或塑料保溫層。上述材料制成的隔溫層保溫效果好、抗老化能力強，用于隔絕內(nèi)、外銅管進出口段中常溫超導(dǎo)液和高溫超導(dǎo)液的熱交換，保證進入換熱管中的超導(dǎo)液處于高溫段，保證換熱效果的同時，也能加快集熱器的啟動時間。
[0020]內(nèi)銅管上設(shè)有螺旋狀的第一翅片10，第一翅片的一端與內(nèi)銅管的外壁固連，第一翅片的另一端與外銅管的內(nèi)壁間設(shè)有間隙。本實施例中第一翅片是薄銅帶，通過焊接固定盤繞在內(nèi)銅管的外壁上，呈螺旋狀的第一翅片可對內(nèi)、外銅管夾層中的超導(dǎo)液起到一個導(dǎo)向的作用，使超導(dǎo)液圍繞內(nèi)銅管旋轉(zhuǎn)上升或下降，經(jīng)攪拌后的超導(dǎo)液溫度一致，能使全部的超導(dǎo)液與外銅管充分接觸，吸收外銅管管壁上的熱能，提高換熱效率；第一翅片的截面也可以是三角形、梯形等其它形狀的截面，三角形或梯形的底面與內(nèi)銅管的外壁焊接固連。
[0021]外銅管的內(nèi)壁上固接有若干片用于散熱的第二翅片8，各第二翅片分別與外銅管固連，第二翅片與內(nèi)銅管之間設(shè)有間隙，。本實施中第二翅片也是薄銅片，通過焊接鉗夾持送入外銅管內(nèi)與外銅管內(nèi)壁進行焊接固連，第二翅片的作用是將外銅管的溫度傳遞給超導(dǎo)液，所以第二翅片的數(shù)量可以是多個，呈放射性分布環(huán)繞成一組，在外銅管管壁的不同位置可設(shè)置相互交錯的多個第二翅片組，提高換熱效率。
[0022]外銅管的外壁上固接有若干片用于吸熱的第三翅片7，各第三翅片分別與外銅管固連。設(shè)置第三翅片是為了進一步增加外銅管的吸熱表面積，第三翅片為銅片，在外銅管上沿管壁呈放射性分布，各第三翅片通過焊接與外銅管焊接固連，能提高外銅管的集熱效率，進而提尚外銅管內(nèi)超導(dǎo)液的換熱效率。
[0023]外銅管的管壁上設(shè)有若干個凹坑9。凹坑可通過壓紋機滾軋獲得，本實施例中凹坑是長條圓形，也可軋制與第一翅片相對的螺紋狀凹坑，能使超導(dǎo)液在流動中的混合效果更佳，優(yōu)點是增加了外銅管的吸熱面積，同時也增加了超導(dǎo)液與外銅管的接觸面積。
[0024]內(nèi)銅管在外銅管內(nèi)的一端管口處設(shè)有若干個均勻分布的豁口15。該豁口增大了內(nèi)銅管的管口尺寸，可減輕內(nèi)銅管該處管口中超導(dǎo)液的進出阻力，減輕循環(huán)水泵的工作負荷。
[0025]本實用新型的一種真空管太陽能集熱器，通過上述構(gòu)造的創(chuàng)新改進，創(chuàng)造性的增強了太陽能集熱器的換熱效率，本發(fā)明太陽能集熱器因為提高了換熱效率，所以較以往技術(shù)相比，在同等供熱需求下，本發(fā)明集熱器的體積可以做的更小，節(jié)約安裝面積，也降低了集熱器的重量和制造成本。本發(fā)明一種真空管太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用在換熱器中，作為換熱器中熱交換部件的技術(shù)結(jié)構(gòu)，同樣能提高換熱器的換熱效率。
【權(quán)利要求】
1.一種真空管太陽能集熱器，具有真空管和換熱管，換熱管的管路上裝有循環(huán)水泵，真空管內(nèi)側(cè)裝有集熱管，其特征在于:集熱管具有外銅管和內(nèi)銅管，外銅管的下端為盲端，夕卜銅管的上端與換熱管的一端連通，外銅管與真空管之間裝有用于密封的橡膠套，所述的內(nèi)銅管置于外銅管內(nèi)，內(nèi)銅管的下端與外銅管的盲端設(shè)有間隙，內(nèi)銅管的上端穿過外銅管的管壁與換熱管的另一端連通，所述內(nèi)銅管、外銅管和換熱管中裝有超導(dǎo)液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空管太陽能集熱器，其特征在于:內(nèi)銅管的外壁上設(shè)有隔溫層，所述的隔溫層是橡膠保溫層或塑料保溫層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空管太陽能集熱器，其特征在于:內(nèi)銅管上套有螺旋狀的第一翅片，第一翅片與外銅管的內(nèi)壁間設(shè)有間隙。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空管太陽能集熱器，其特征在于:外銅管的內(nèi)壁上固接有若干片用于散熱的第二翅片，第二翅片與內(nèi)銅管之間設(shè)有間隙。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空管太陽能集熱器，其特征在于:外銅管的外壁上固接有若干片用于吸熱的第三翅片。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空管太陽能集熱器，其特征在于:外銅管的管壁上設(shè)有若干個凹坑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空管太陽能集熱器，其特征在于:內(nèi)銅管在外銅管內(nèi)的一端管口處設(shè)有若干個均勻分布的豁口。
【文檔編號】F24J2-26GK204285850SQ201420720345
【發(fā)明者】白峻光, 白巖松, 白凇會, 劉艷萍 [申請人]白峻光, 白巖松, 白凇會, 劉艷萍