蛇形多管式真空集熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及太陽能【技術領域】，公開了一種蛇形多管式真空集熱管。本發(fā)明中，包括透明殼體；蛇形細管，由多根互相平行的細管串聯(lián)組成；殼體與蛇形細管之間設置為真空。本發(fā)明的蛇形多管真空集熱管將多管束集熱管集中串聯(lián)使用，具有升溫快、溫差小、換熱率高、應用范圍廣等優(yōu)點。
【專利說明】蛇形多管式真空集熱管
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能【技術領域】，特別涉及一種蛇形多管式真空集熱管。
【背景技術】
[0002]在太陽能的熱利用中，關鍵是將太陽的輻射能轉換為熱能。由于太陽能比較分散，必須設法把它集中起來，所以，太陽能集熱器是各種利用太陽能裝置的關鍵部分。太陽能集熱器是用來吸收太陽輻射使之轉換為熱能并傳遞給熱介質的裝置。太陽能集熱器雖然不是直接面向消費者的終端產(chǎn)品，但是太陽能集熱器是組成各種太陽能熱利用系統(tǒng)的關鍵部件。無論是太陽能熱水器、太陽灶、主動式太陽房、太陽能溫室還是太陽能干燥、太陽能工業(yè)加熱、太陽能熱發(fā)電等都離不開太陽能集熱器，都是以太陽能集熱器作為系統(tǒng)的動力或者核心部件的。常見的有平板型、真空管型和聚光型太陽能集熱器。
[0003]真空管型太陽能集熱器可細分為全玻璃真空管式、熱管真空管式、U型管真空管式。常用的為全玻璃真空管式集熱管，由內、外兩個玻璃管構成，內、外管之間形成真空腔，內管的外表面設有太陽能選擇性吸收涂層，內管內傳輸傳熱介質(水)，該結構的集熱管具有安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟等優(yōu)點。但是，其缺點是承受水壓低、存水量多，傳熱速度慢，可利用的熱水量少，無日照時熱量散失增大，不能輸出較高溫度的熱水。目前的真空管式集熱管一般應用在20-80°C左右的低溫家用太陽能熱水器場合，無法被應用在需要150-400°C中高工作溫度的場合。
[0004]因此，本領域迫切需要研發(fā)一種高熱吸收效率、低熱發(fā)射率、高工作溫度的太陽能集熱管。

【發(fā)明內容】
`
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種蛇形多管式真空集熱管，解決現(xiàn)有集熱管工作溫度較低的局限，促進集熱管的高溫應用。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了蛇形多管式真空集熱管，包括:透明殼體；蛇形細管，由多根互相平行的細管串聯(lián)組成；殼體與蛇形細管之間設置為真空。
[0007]優(yōu)選的，蛇形細管的直徑為3-10mm。
[0008]優(yōu)選的，蛇形細管的管壁厚度為0.[0009]優(yōu)選的，蛇形細管為金屬管或玻璃管。
[0010]優(yōu)選的，在蛇形細管的受熱表面設置波浪形的吸熱翅片，吸熱翅片表面涂覆選擇性吸收涂層。
[0011]優(yōu)選的，在吸熱翅片和選擇性吸收涂層之間敷設金屬反射層。
[0012]優(yōu)選的，金屬反射層為銀箔或鋁箔。
[0013]優(yōu)選的，蛇形細管為兩層。
[0014]優(yōu)選的,透明殼體為圓柱形或橢圓柱形。
[0015]優(yōu)選的，透明殼體外側壁涂覆增透膜。[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，主要區(qū)別及其效果在于:多根小管串聯(lián)而成的蛇形管道與單根大管相比的截面積較小，用油量少，故預熱溫度損失較小，短距離溫升更快，具有換熱好、溫差小等優(yōu)點，大大降低了預熱損失。蛇形細管半徑的優(yōu)化設計，大大提高了太陽能光熱的轉換和交換效率，設置在蛇形管上方的波浪形吸熱翅片形成光陷阱，使光線在吸熱翅片表面多次反射，提高吸收率，鍍在波浪形吸熱翅片外表面的選擇性吸收涂層用于吸收太陽光可見光，減小紅外輻射，進一步提高對太陽光的吸收效率，降低輻射效率，從而提高集熱管的工作溫度；金屬反射涂層用于盡量減小輻射損失，從而進一步提高集熱管的工作溫度。
【專利附圖】

【附圖說明】[0017]圖1是本發(fā)明蛇形多管式真空集熱管的第一實施例的結構示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明蛇形多管式真空集熱管的第一實施例的內部結構圖；
[0019]圖3是本發(fā)明蛇形多管式真空集熱管的管徑優(yōu)化數(shù)據(jù)圖；
[0020]圖4是本發(fā)明蛇形多管式真空集熱管的第二實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節(jié)。但是，本領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步地詳細描述。圖中相同或相似的構件采用相同的附圖標記表示。
[0023]參見圖1、圖2，示出了本發(fā)明的蛇形多管式真空集熱管的第一實施例，如圖所示，該集熱管包括:圓柱形的透明殼體I ;由多根互相平行的細管串聯(lián)組成的蛇形細管2，I殼體與蛇形細管2之間設置為真空。蛇形細管2可以是金屬管或玻璃管。金屬管可以應用在較高壓的場合，玻璃管的成本較低、技術成熟，具有廣泛的應用前景。
[0024]多根小管串聯(lián)而成的蛇形管道與單根大管相比的截面積較小，用油量少，故預熱溫度損失較小，短距離溫升更快，具有換熱好、溫差小等優(yōu)點，大大降低了預熱損失。
[0025]多根細管的直徑為3-10mm，多根細管的管壁厚度為0.參見圖3，管道流體換熱過程中，熱流密度q與換熱溫差Λ T之間的關系如下:q = h Λ T，h為對流換熱系數(shù)，
其與管內介質流速U以及管路內徑d關系如下:
【權利要求】
1.一種集熱管，其特征在于，包括: 透明殼體； 蛇形細管，由多根互相平行的細管串聯(lián)組成； 所述殼體與蛇形細管之間設置為真空。
2.根據(jù)權利要求1所述的集熱管，其特征在于，所述蛇形細管的直徑為3-10mm。
3.根據(jù)權利要求2所述的集熱管，其特征在于，所述蛇形細管的管壁厚度為
4.根據(jù)權利要求3所述的集熱管，其特征在于，所述蛇形細管為金屬管或玻璃管。
5.根據(jù)權利要求4所述的集熱管，其特征在于，在所述蛇形細管的受熱表面設置波浪形的吸熱翅片，吸熱翅片表面涂覆選擇性吸收涂層。
6.根據(jù)權利要求5所述的集熱管，其特征在于，在吸熱翅片和選擇性吸收涂層之間敷設金屬反射層。
7.根據(jù)權利要求6所述的集熱管，其特征在于，所述金屬反射層為銀箔或鋁箔。
8.根據(jù)權利要求7所述的集熱管，其特征在于，所述蛇形細管為兩層。
9.根據(jù)權利要求8所述的集熱管，其特征在于，所述透明殼體為圓柱形或橢圓柱形。
10.根據(jù)權利要求9所述的集熱管，其特征在于，所述透明殼體外側壁涂覆增透膜。
【文檔編號】F24J2/46GK103673343SQ201210319852
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權日:2012年8月31日
【發(fā)明者】項曉東, 張融 申請人:益科博能源科技（上海）有限公司