專利名稱：一種具有高效換熱效率鋁翼的u型太陽(yáng)能真空管及其太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)，特別是涉及一種具有高效換熱效率鋁翼的U型太陽(yáng)能真空管及其太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
U型真空管太陽(yáng)能集熱器的工作原理是太陽(yáng)輻射穿過(guò)真空管玻璃外殼，玻璃內(nèi)管選擇性吸收涂層將吸收的輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，再傳導(dǎo)給鋁翼使銅管內(nèi)工質(zhì)被加熱，被加熱工質(zhì)匯集于母管流入儲(chǔ)水箱，上述過(guò)程重復(fù)進(jìn)行。U型真空管太陽(yáng)能集熱器綜合了平板式集熱器和全玻璃真空管式集熱器的各自優(yōu)點(diǎn)，在不改變?nèi)Ａд婵展墁F(xiàn)有結(jié)構(gòu)的條件下，巧妙的將U型銅管和真空管結(jié)合起來(lái)而無(wú)需玻璃對(duì)金屬的封接。既提高了承壓能力，又降低了散熱損失，還可全年連續(xù)使用，而成本只有微量增加。同時(shí)，U型管內(nèi)的傳熱工質(zhì)可以是水，也可以充裝防凍液，然后經(jīng)熱交換器加熱水，因而可保持管內(nèi)不結(jié)垢、啟動(dòng)快、耐凍損。以往的鋁翼用圓筒狀鋁質(zhì)翼片，彈性圓環(huán)型漲緊支撐結(jié)構(gòu)，使鋁翼全長(zhǎng)與玻璃管內(nèi)壁緊密貼合，有效降低空氣間隙熱阻。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)鋁翼的研究很少，國(guó)外同類產(chǎn)品為提高U型真空管集熱器的熱效率采用銅質(zhì)翼片替代現(xiàn)有的鋁翼，大大強(qiáng)化了熱傳導(dǎo)性。但是，這種改良有很多局限性首先銅造價(jià)比鋁造價(jià)要高，若進(jìn)行大規(guī)模流水線生產(chǎn)，一般生產(chǎn)廠家不會(huì)接受，因此對(duì)此類型集熱器的推廣有很大局限性。其次，對(duì)比銅和鋁的物理性質(zhì)，雖然銅質(zhì)材料比鋁制材料的吸收率更大，但是銅質(zhì)材料的發(fā)射率比鋁要大很多，這在很大程度上影響銅翼能夠吸收的熱量；而且在相同的吸熱面積下銅翼片的質(zhì)量較大，這會(huì)增加集熱器自身的重量，增加安裝難度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有新型鋁翼的U型太陽(yáng)能真空管，通過(guò)增加鋁翼?yè)Q熱表面積來(lái)提高鋁翼的換熱效率。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提供一種具有上述特點(diǎn)的U型太陽(yáng)能真空管的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種具有高效換熱效率鋁翼的U型太陽(yáng)能真空管，包括真空管、真空管內(nèi)的U型銅管及圓筒狀鋁翼，其特征在于所述鋁翼沿其筒壁均布有若干可增大其表面積的軸向排列的峰谷狀結(jié)構(gòu)。所述峰谷狀結(jié)構(gòu)為瓦楞狀結(jié)構(gòu)。所述峰谷狀結(jié)構(gòu)為波紋狀結(jié)構(gòu)。一種U型太陽(yáng)能真空管集熱系統(tǒng)，其特征在于所述U型太陽(yáng)能真空管集熱系統(tǒng)包括如上所述的U型太陽(yáng)能真空管。本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下一種材質(zhì)能吸收熱量的多少，不僅取決于材質(zhì)的種類及其物理性質(zhì)，還取決于材質(zhì)的表面狀態(tài)。本實(shí)用新型正是根據(jù)鋁制材料本身具有的良好延展性，在對(duì)傳統(tǒng)的鋁翼進(jìn)行加工時(shí)，利用沖壓等加工手段，將現(xiàn)有鋁翼的平滑表面加工成瓦楞狀、波浪狀等形狀，通過(guò)增加鋁翼的換熱表面積，從而提高U型太陽(yáng)能真空管的熱效率。

圖1所示為本實(shí)用新型的U型真空管的一種橫截面示意圖。圖2所示為本實(shí)用新型的U型真空管的另一種橫截面示意圖。圖3所示為現(xiàn)有的U型真空管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖3所示為現(xiàn)有鋁翼結(jié)構(gòu)的U型真空管結(jié)構(gòu)示意圖，其中，銅管2為U型銅管，鋁翼1為表面平滑的圓筒狀鋁翼。圖1所示為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的橫截面示意圖，其中鋁翼1沿圓周方向分布有大量的瓦楞狀凹凸結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以增加鋁翼1的換熱表面積。圖2所示為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例的橫截面示意圖，其中鋁翼1沿圓周方向分布有大量的波紋狀凹凸結(jié)構(gòu)，利用這種結(jié)構(gòu)以增加鋁翼1的換熱表面積。表1為玻璃管Φ 58 X 47mm，長(zhǎng)1800mm，透光率0.91 ；內(nèi)管表面選擇性涂層吸收率為0. 93，鋁翼Φ45，長(zhǎng)1750mm的U型真空管太陽(yáng)能集熱器的熱效率理論計(jì)算所得數(shù)據(jù)。表1內(nèi)插兩種鋁翼的U型管太陽(yáng)能集熱器的比較
權(quán)利要求1.一種具有高效換熱效率鋁翼的U型太陽(yáng)能真空管，包括真空管、真空管內(nèi)的U型銅管及圓筒狀鋁翼，其特征在于所述鋁翼沿其筒壁均布有若干可增大其表面積的軸向排列的峰谷狀結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的U型太陽(yáng)能真空管，其特征在于所述峰谷狀結(jié)構(gòu)為瓦楞狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的U型太陽(yáng)能真空管，其特征在于所述峰谷狀結(jié)構(gòu)為波紋狀結(jié)構(gòu)。
4.一種U型太陽(yáng)能真空管集熱系統(tǒng)，其特征在于所述U型太陽(yáng)能真空管集熱系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1所述的U型太陽(yáng)能真空管。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種具有新型鋁翼的U型太陽(yáng)能真空管，其特征在于所述鋁翼沿其筒壁均布有若干可增大其表面積的軸向排列的峰谷狀結(jié)構(gòu)。這種新型鋁翼結(jié)構(gòu)的U型太陽(yáng)能真空管通過(guò)增加鋁翼的換熱表面積，可以顯著提高U型太陽(yáng)能真空管的熱效率。
文檔編號(hào)F24J2/48GK202074743SQ201020605609
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者安玉嬌, 高巖 申請(qǐng)人:北京建筑工程學(xué)院