專利名稱：回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能集熱管，尤其涉及一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管。
背景技術(shù)：
隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人類對(duì)能源依賴程度日益增加，能源短缺問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。發(fā)展新能源，改變能源結(jié)構(gòu)，將是解決這一問(wèn)題的最有效的方法。太陽(yáng)能，作為一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，在能源結(jié)構(gòu)中扮演著舉足輕重的作用。在太陽(yáng)能熱利用中，太陽(yáng)能熱水器占有很大的比例。目前市場(chǎng)上最普遍的真空管太陽(yáng)熱水器結(jié)構(gòu)，采用雙層同軸全玻璃真空太陽(yáng)集熱管，管內(nèi)充滿液體循環(huán)工質(zhì)，自然循環(huán)加熱，落水式取水，依靠對(duì)流換熱。但這種集熱管容易結(jié)垢，而且在高寒地區(qū)有結(jié)冰的危險(xiǎn)，會(huì)造成集熱管炸裂損壞。 后來(lái)相關(guān)單位開(kāi)發(fā)了熱管式全玻璃真空太陽(yáng)集熱管，雖然這種集熱管克服了原來(lái)集熱管易結(jié)垢和易凍裂的缺點(diǎn)，但是這種集熱管的工質(zhì)相變發(fā)生在熱管內(nèi)，氣態(tài)工質(zhì)和液態(tài)工質(zhì)流動(dòng)方向相反，二者相互影響，增大了換熱熱阻，降低了集熱管的導(dǎo)熱能力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，它具有具有導(dǎo)熱能力高，可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，它包括至少一個(gè)蒸發(fā)管和至少一個(gè)下降管，所述蒸發(fā)管與所述下降管連通成回路，所述回路包括在蒸發(fā)管外部套設(shè)有玻璃管，蒸發(fā)管通過(guò)支撐件與玻璃管連接，在玻璃管兩端分別設(shè)有封堵，所述封堵中央設(shè)有通孔，蒸發(fā)管上部端口通過(guò)通孔與上部連接管一端連接，蒸發(fā)管下端口通過(guò)通孔與下部回流管一端連接，所述上部連接管另一端與下降管的上端口的側(cè)壁連通，所述下部回流管的另一端與下降管底部連通，在下降管的上端口設(shè)有冷凝裝置，所述冷凝裝置包括冷凝端外管以及在冷凝端外管內(nèi)與其同心的導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管側(cè)壁上設(shè)有若干導(dǎo)氣管孔，冷凝端外管的上端口與導(dǎo)氣管的上端口通過(guò)上蓋連接，冷凝端外管與下降管的上端口連接，冷凝端外管和導(dǎo)氣管之間設(shè)有間隙，冷凝端外管外壁設(shè)有翅片。所述蒸發(fā)管與所述下降管通過(guò)上部連接管水平連接，所述蒸發(fā)管與所述下降管通過(guò)下部回流管連接，所述下部回流管與蒸發(fā)管之間連接呈銳角，所述蒸發(fā)管與所述下降管通過(guò)上部連接管以及下部回流管連接處設(shè)有加強(qiáng)筋。所述玻璃管包括內(nèi)玻璃管和外玻璃管，內(nèi)玻璃管和外玻璃管之間有真空層，內(nèi)玻璃管內(nèi)壁敷設(shè)有太陽(yáng)選擇性吸收涂層，所述上部連接管和下部回流管和下降管外表面均設(shè)有保溫材料。所述支撐件為螺旋狀。本實(shí)用新型所述的回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，包括集熱管、下降管和冷凝裝置。 集熱管包括真空玻璃管、蒸發(fā)管、螺旋支撐件和玻璃管接頭。蒸發(fā)管內(nèi)壁燒結(jié)金屬粉末，集熱管共用下降管。蒸發(fā)管頂端均通過(guò)上部連接管水平連接到下降管上，同時(shí)蒸發(fā)管底部通過(guò)下部回流管連接到下降管底部，并且有一定的角度。冷凝裝置焊接到下降管頂部，冷凝段管外焊有翅片，管內(nèi)焊有帶有氣孔的導(dǎo)氣管。整套集熱管的連接管和下降管外表面均包裹保溫材料。整套集熱管的各拐角處均焊有加強(qiáng)筋。燒結(jié)的金屬粉末為鎳粉。集熱管的太陽(yáng)能選擇性吸收涂層為Al-N/Cu漸變選擇性吸收涂層。工作原理太陽(yáng)光照射到選擇性吸收涂層上，加熱蒸發(fā)管的液體工質(zhì)，工質(zhì)在管內(nèi)沸騰，燒結(jié)鎳粉增大了工質(zhì)的氣化核心，促進(jìn)了工質(zhì)的蒸發(fā)，產(chǎn)生的氣態(tài)工質(zhì)在下降管內(nèi)匯合，氣態(tài)工質(zhì)上升至冷凝裝置的導(dǎo)氣管，通過(guò)氣孔，氣態(tài)工質(zhì)在外管內(nèi)壁處冷凝下降回流到下降管，液態(tài)工質(zhì)通過(guò)重力作用沿下降管流到底部，再分別流回蒸發(fā)管內(nèi)，完成整個(gè)換熱循環(huán)。本實(shí)用新型的有益效果是1、工質(zhì)蒸發(fā)和冷凝速度快、導(dǎo)熱能力高；2、集熱管內(nèi)無(wú)水，不會(huì)結(jié)垢、抗凍能力強(qiáng)；3、集熱管可并聯(lián)在同一根下降管上，使得整套集熱管結(jié)構(gòu)緊湊，降低了加工成本。
圖1為回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管示意圖。圖2為集熱管內(nèi)工質(zhì)流程示意圖。圖3為蒸發(fā)管局部示意圖。圖4為冷凝裝置示意圖。其中1.冷凝裝置，2.加強(qiáng)筋，3.翅片，4.導(dǎo)氣管，5.上蓋，6.上部連接管，7.保溫材料，8.蒸發(fā)管，9.下降管，10.下部回流管，11.支撐件，12.外玻璃管，13.內(nèi)玻璃管， 14.真空層，15.冷凝端外管，16.太陽(yáng)選擇性吸收涂層，17.導(dǎo)氣管孔，18.燒結(jié)鎳粉。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1和圖2中展示了一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，它包括兩個(gè)蒸發(fā)管8和一個(gè)下降管9，所述蒸發(fā)管8與所述下降管9連通成回路，所述回路包括在蒸發(fā)管8外部套設(shè)有玻璃管，蒸發(fā)管通過(guò)支撐件11與玻璃管有連接，在玻璃管兩端分別設(shè)有封堵，所述封堵中央設(shè)有通孔，蒸發(fā)管8上部端口通過(guò)通孔與上部連接管6 —端連接，蒸發(fā)管8下端口通過(guò)通孔與下部回流管10 —端連接，所述上部連接管6另一端與下降管9的上端口的側(cè)壁連通，所述下部回流管10的另一端與下降管9底部連通，在下降管9的上端口設(shè)有冷凝裝置 1，所述冷凝裝置1包括冷凝端外管15以及在冷凝端外管15內(nèi)與其同心的導(dǎo)氣管4，所述導(dǎo)氣管4側(cè)壁上設(shè)有若干導(dǎo)氣管孔17，冷凝端外管15的上端口與導(dǎo)氣管4的上端口通過(guò)上蓋5連接，冷凝端外管15與下降管9的上端口連接，冷凝端外管15和導(dǎo)氣管4之間設(shè)有間隙，冷凝端外管15外壁設(shè)有翅片3。所述蒸發(fā)管8與所述下降管9通過(guò)上部連接管6水平連接，所述蒸發(fā)管8與所述下降管9通過(guò)下部回流管10連接，所述下部回流管10與蒸發(fā)管8之間連接呈銳角，所述蒸發(fā)管8與所述下降管9通過(guò)上部連接管6以及下部回流管10連接處設(shè)有加強(qiáng)筋2。[0022]所述玻璃管包括內(nèi)玻璃管13和外玻璃管12，內(nèi)玻璃管13和外玻璃管12之間有真空層14，內(nèi)玻璃管13內(nèi)壁敷設(shè)有太陽(yáng)選擇性吸收涂層16，所述太陽(yáng)選擇性吸收涂層為 Al-N/Cu漸變選擇性吸收涂層，蒸發(fā)管8內(nèi)壁上附有燒結(jié)鎳粉18。所述上部連接管6和下部回流管10和下降管9外表面均設(shè)有保溫材料7。所述支撐件11為螺旋狀。當(dāng)太陽(yáng)管照射到附在內(nèi)玻璃管13管壁上的太陽(yáng)選擇性吸收涂層16時(shí)，吸收的光能轉(zhuǎn)換成熱能，來(lái)加熱蒸發(fā)管8內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)，工質(zhì)在管內(nèi)沸騰，轉(zhuǎn)變成氣態(tài)。氣態(tài)工質(zhì)向上運(yùn)動(dòng)通過(guò)連接管到達(dá)下降管9，兩個(gè)蒸發(fā)管8的氣態(tài)工質(zhì)在下降管9頂部匯合，再傳輸?shù)嚼淠b置1的導(dǎo)氣管4，氣態(tài)工質(zhì)在冷凝裝置1冷凝成液態(tài)。液態(tài)工質(zhì)由于重力作用沿下降管9管壁向下流動(dòng)，在下降管9底部工質(zhì)分流，通過(guò)具有一定傾斜角的下部回流管10返回蒸發(fā)管8，完成整個(gè)換熱過(guò)程。圖3，展示了蒸發(fā)管局部示意圖。在蒸發(fā)管8管壁上燒結(jié)了一層很薄的鎳粉。這樣在蒸發(fā)管8內(nèi)液態(tài)工質(zhì)時(shí)，管壁上的氣化核心數(shù)就大大增大，產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速度增大， 從而強(qiáng)化了液態(tài)工質(zhì)的沸騰。圖4，展示了冷凝裝置示意圖。氣態(tài)工質(zhì)通過(guò)下降管9頂部到達(dá)冷凝裝置1內(nèi)的導(dǎo)氣管4，氣體通過(guò)導(dǎo)氣管孔17進(jìn)入冷凝端外管15和導(dǎo)氣管4之間的間隙，在此處冷凝成液態(tài)。液態(tài)工質(zhì)沿外管壁向下流回下降管9，這樣就避免了冷凝裝置1內(nèi)氣態(tài)和液態(tài)工質(zhì)流動(dòng)相互干擾，減小了換熱熱阻。同時(shí)，冷凝端外管15外壁上焊有翅片3，增大了外部循環(huán)水與管內(nèi)工質(zhì)的換熱面積，從而強(qiáng)化了換熱。本實(shí)用新型共四處采用了強(qiáng)化換熱技術(shù)，分別為太陽(yáng)能集熱管的蒸發(fā)管8和下降管9分離，蒸發(fā)管8內(nèi)壁燒結(jié)鎳粉18，冷凝裝置1內(nèi)設(shè)置導(dǎo)氣管4，冷凝端外管15接翅片 3。因此，本實(shí)用新型在保證了太陽(yáng)能集熱管安全可靠性的同時(shí)，大大增強(qiáng)了太陽(yáng)能集熱管的導(dǎo)熱能力，提高了太陽(yáng)能的利用效率。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，其特征是，它包括至少一個(gè)蒸發(fā)管和至少一個(gè)下降管，所述蒸發(fā)管與所述下降管連通成回路，所述回路包括蒸發(fā)管，蒸發(fā)管外部套設(shè)有玻璃管，蒸發(fā)管通過(guò)支撐件與玻璃管有連接，在玻璃管兩端分別設(shè)有封堵，所述封堵中央設(shè)有通孔，蒸發(fā)管上部端口通過(guò)通孔與上部連接管一端連接，蒸發(fā)管下端口通過(guò)通孔與下部回流管一端連接，所述上部連接管另一端與下降管的上端口的側(cè)壁連通，所述下部回流管的另一端與下降管底部連通，在下降管的上端口設(shè)有冷凝裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，其特征是，所述冷凝裝置包括冷凝端外管以及在冷凝端外管內(nèi)與其同心的導(dǎo)氣管，所述導(dǎo)氣管側(cè)壁上設(shè)有若干導(dǎo)氣管孔，冷凝端外管的上端口與導(dǎo)氣管的上端口通過(guò)上蓋連接，冷凝端外管與下降管的上端口連接，冷凝端外管和導(dǎo)氣管之間設(shè)有間隙，冷凝端外管外壁設(shè)有翅片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，其特征是，所述蒸發(fā)管與所述下降管通過(guò)上部連接管水平連接，所述蒸發(fā)管與所述下降管通過(guò)下部回流管連接，所述下部回流管與蒸發(fā)管之間連接呈銳角，所述蒸發(fā)管與所述下降管通過(guò)上部連接管以及下部回流管連接處設(shè)有加強(qiáng)筋。
4.如權(quán)利要求1所述的一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，其特征是，所述玻璃管包括內(nèi)玻璃管和外玻璃管，內(nèi)玻璃管和外玻璃管之間有真空層，內(nèi)玻璃管內(nèi)壁敷有太陽(yáng)選擇性吸收涂層，所述太陽(yáng)選擇性吸收涂層為Al-N/Cu漸變選擇性吸收涂層，蒸發(fā)管內(nèi)壁上附有燒結(jié)鎳粉。
5.如權(quán)利要求1所述的一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，其特征是，所述上部連接管和下部回流管和下降管外表面均設(shè)有保溫材料。
6.如權(quán)利要求1所述的一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，其特征是，所述支撐件為螺旋狀。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種回路型熱管式太陽(yáng)能集熱管，它包括至少一個(gè)蒸發(fā)管和至少一個(gè)下降管，所述蒸發(fā)管與所述下降管連通成回路，所述回路包括在蒸發(fā)管外部套設(shè)有玻璃管，在玻璃管兩端分別設(shè)有封堵，所述封堵中央設(shè)有通孔，蒸發(fā)管上部端口通過(guò)通孔與上部連接管一端連接，蒸發(fā)管下端口通過(guò)通孔與下部回流管一端連接，所述上部連接管另一端與下降管的上端口的側(cè)壁連通，所述下部回流管的另一端與下降管底部連通，在下降管的上端口設(shè)有冷凝裝置，本實(shí)用新型的有益效果是工質(zhì)蒸發(fā)和冷凝速度快、導(dǎo)熱能力高；集熱管內(nèi)無(wú)水，不會(huì)結(jié)垢、抗凍能力強(qiáng)；集熱管可并聯(lián)在同一根下降管上，使得整套集熱管結(jié)構(gòu)緊湊，降低了加工成本。
文檔編號(hào)F24J2/05GK202195603SQ20112028227
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者王鑫煜, 程林, 辛公明 申請(qǐng)人:王鑫煜