專利名稱：石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽能集熱器領域，涉及到利用多根u型金屬毛細管實現(xiàn)承壓
能力高、集熱效率高、換熱性能好的太陽能集熱元件。
背景技術：
太陽能集熱器是各種太陽能利用系統(tǒng)的關鍵設備，而太陽能集熱管又是太 陽能集熱器的核心。目前太陽能集熱器有平板式集熱器和真空管式集熱器兩大 類，而后者是國內(nèi)應用最廣泛、也最有可能實現(xiàn)高溫集熱器的一種集熱器?，F(xiàn) 有真空玻璃管集熱器使用單根u型管，u型管安裝在帶有肋片的鋁翼護套上，對
于該類u型管真空玻璃管集熱器，由于考慮到安裝和熱膨脹的要求，鋁翼護套和 玻璃管之間、u型管與肋片之間存在很大的接觸熱阻，影響了太陽能由外向內(nèi)、 向u型管內(nèi)工質的傳遞效率。對于普通無u型管的真空玻璃管集熱器，則存在管
內(nèi)以水為介質、冬季容易凍裂玻璃管的問題，熱水出水溫度不高，集熱器承壓
不高、難以滿足建筑供熱系統(tǒng)承壓要求等問題。隨著我國太陽能的應用和普及，
高溫高壓型太陽能集熱器己經(jīng)成為太陽能開發(fā)利用領域新的難題和技術攻關目
標，因此，非常有必要開發(fā)承壓能力高、集熱效率高、導熱效率好的太陽能集
熱技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可提高太陽能集熱器承壓能力、提高 太陽能集熱器供熱溫度、提高太陽能集熱器導熱性能和集熱效率的石墨填充真 空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管。
本發(fā)明的技術方案如下
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管主要由翅片式聯(lián)箱 管、毛細金屬管、外玻璃管、內(nèi)玻璃管、石墨填料、絕熱封頭、彈性支架和絕 熱內(nèi)襯管組成。外玻璃管、內(nèi)玻璃管、石墨填料和多根毛細管構成了該本發(fā)明 的集熱管主體結構。U型毛細金屬管內(nèi)充有水、氟利昂或其它傳熱介質，工作 時傳熱介質吸收真空玻璃管的太陽能后被加熱、汽化形成汽液相間的柱體并沿 著毛細金屬管進入翅片式聯(lián)箱管，被管外介質冷卻、冷凝后，又流回到毛細金 屬管內(nèi)，然后再吸收太陽能被加熱汽化，如此循環(huán)往復在真空玻璃管和外部冷 卻介質之間完成太陽能集熱、輸送熱量的過程。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管中的真空玻璃管由外 玻璃管、內(nèi)玻璃管和彈性支架構成，在內(nèi)玻璃管外表面噴涂太陽能選擇性吸收 涂料，內(nèi)外玻璃管之間抽真空。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管中的石墨填料填充在 內(nèi)玻璃管、毛細金屬管和絕熱內(nèi)襯管之間，真空玻璃管上部開口處用絕熱封頭 密封，減小真空玻璃管內(nèi)毛細管與外界的熱損失。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管中的多根毛細金屬管
由內(nèi)徑為2 5mm的U型銅管或其它金屬管構成，與翅片式聯(lián)箱管連接，形成 封閉的管路系統(tǒng)，每根U型毛細金屬管安裝石墨填料中；U型毛細金屬管的長
度以達到真空玻璃管密封端為限；翅片式聯(lián)箱管可以用光管替代。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管中的閉環(huán)毛細管內(nèi)的 工質可以是水、氟利昂或其它工質，真空玻璃管采用硼硅玻璃制成。
本發(fā)明的效果和益處是本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱
管采用多根2~5mm的U型金屬毛細管構成，在玻璃管內(nèi)部有限空間內(nèi)增大了 工質的換熱面積，增大了集熱管的傳熱量；石墨填料填充在內(nèi)玻璃管和毛細金 屬管之間，消除了現(xiàn)有真空玻璃管U型管太陽能集熱管存在的空氣熱阻，提高 了集熱管的導熱性能；多根毛細管的結構設計，也有利于提高集熱管的供熱溫
度；U型毛細金屬管管徑小，提高了集熱管的承壓能力。


附圖1為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管立面外形結構示意圖。
附圖2為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管A-A剖面圖。
附圖3為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管B-B剖面圖。
附圖4為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管C-C剖面圖。
附圖5為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管管內(nèi)毛細管結構示 意圖。
附圖1第一翅片式聯(lián)箱管；2第二翅片式聯(lián)箱管；3毛細管；4外玻璃管； 5內(nèi)玻璃管；6石墨填料；7絕熱封頭；8彈性支架；9絕熱內(nèi)襯管。
具體實施例方式
以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施例。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管主要由第一翅片式聯(lián)
箱管1、第二翅片式聯(lián)箱管2、毛細金屬管3、外玻璃管4、內(nèi)玻璃管5、石墨
填料6、絕熱封頭7、彈性支架8和絕熱內(nèi)襯管9組成。翅片式聯(lián)箱管和毛細金 屬管采用焊接連接；毛細金屬管3安裝在石墨填料6中，形成一個整體并安裝 在真空玻璃管中，在真空玻璃管的上開口處采用絕熱封頭7密封；內(nèi)玻璃管5 外表面噴涂太陽能選擇性吸收涂料后，與外玻璃管4焊接并抽真空，內(nèi)外玻璃 管之間裝有彈性支架8。
U型毛細金屬管3內(nèi)充有水、氟利昂或其它傳熱介質，工作時傳熱介質吸 收真空玻璃管的太陽能后被加熱、汽化形成汽液相間的柱的并沿毛細金屬管3 進入翅片式聯(lián)箱管，被管外介質冷卻、冷凝后，又流回到毛細金屬管3內(nèi)，然 后再吸收太陽能被加熱汽化，如此循環(huán)往完成太陽能集熱、輸送熱量的過程。
權利要求
1. 一種石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管，包括第一翅片式聯(lián)箱管(1)、第二翅片式聯(lián)箱管(2)、毛細金屬管(3)、外玻璃管(4)、內(nèi)玻璃管(5)、石墨填料(6)、絕熱封頭(7)、彈性支架(8)和絕熱內(nèi)襯管(9，其特征在于真空玻璃管由外玻璃管(4)、內(nèi)玻璃管(5)和彈性支架(8)構成，外玻璃管(4)和內(nèi)玻璃管(5)之間抽真空，在內(nèi)玻璃管(5)外表面噴涂太陽能選擇性吸收涂料；毛細金屬管(3)的內(nèi)徑為2～5mm，與第一翅片式聯(lián)箱管(1)和第二翅片式聯(lián)箱管(2)連接，形成封閉的管路系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管， 其特征還在于毛細金屬管(3)內(nèi)充有傳熱介質為水、氟利昂、酒精或甲垸。
3. 根據(jù)權利要求1所述的石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管， 其特征還在于石墨填料(6)填充在內(nèi)玻璃管(5)、毛細金屬管(3)和絕熱內(nèi)襯管(9) 之間，真空玻璃管上部開口處用絕熱封頭(7)密封。
4. 根據(jù)權利要求1所述的石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管， 其特征還在于毛細金屬管(3)的長度以達到真空玻璃管密封端為限，第一翅片式 聯(lián)箱管(1)或第二翅片式聯(lián)箱管(2)采用光管替代。
5. 根據(jù)權利要求1所述的石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管， 其特征還在于真空玻璃管采用硼硅玻璃制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管，屬于太陽能集熱器領域。其特征是該裝置包括翅片式聯(lián)箱管、毛細金屬管、外玻璃管、內(nèi)玻璃管、石墨填料、絕熱封頭、彈性支架和絕熱內(nèi)襯管；真空玻璃管在內(nèi)玻璃管外表面噴涂太陽能選擇性吸收涂料，內(nèi)外玻璃管之間抽真空；石墨填料密實地填充在內(nèi)玻璃管、毛細金屬管和絕熱內(nèi)襯管之間；毛細金屬管的內(nèi)徑為2～5mm，與翅片式聯(lián)箱管連接，形成封閉的管路系統(tǒng)。毛細金屬管內(nèi)充有水、氟利昂或其它傳熱介質，完成太陽能集熱、輸送熱量的過程。本發(fā)明的效果和益處是多根∪型毛細管在玻璃管有限空間內(nèi)增大了工質的換熱面積，提高了集熱管的導熱性能，同時石墨填料有利于提高集熱管的集熱效率。
文檔編號F24J2/48GK101387447SQ20081022803
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權日2008年10月8日
發(fā)明者張吉禮, 馬良棟 申請人:大連理工大學