U型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(yáng)能【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種U型多管式真空集熱管。本發(fā)明中，包括透明殼體；多根U型細(xì)管，互相平行地布置在所述殼體內(nèi)部，多根U型細(xì)管之間并聯(lián)連接；殼體與多根U型細(xì)管之間設(shè)置為真空，多根U型細(xì)管表面涂覆選擇性吸收涂層。本發(fā)明的U型多管真空集熱管將多管束集熱管集中使用，具有升溫快、溫差小、換熱率高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】U型多管式真空集熱管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種U型多管式真空集熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽(yáng)能的熱利用中，關(guān)鍵是將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。由于太陽(yáng)能比較分散，必須設(shè)法把它集中起來(lái)，所以，太陽(yáng)能集熱器是各種利用太陽(yáng)能裝置的關(guān)鍵部分。太陽(yáng)能集熱器是用來(lái)吸收太陽(yáng)輻射使之轉(zhuǎn)換為熱能并傳遞給熱介質(zhì)的裝置。太陽(yáng)能集熱器雖然不是直接面向消費(fèi)者的終端產(chǎn)品，但是太陽(yáng)能集熱器是組成各種太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。無(wú)論是太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)灶、主動(dòng)式太陽(yáng)房、太陽(yáng)能溫室還是太陽(yáng)能干燥、太陽(yáng)能工業(yè)加熱、太陽(yáng)能熱發(fā)電等都離不開(kāi)太陽(yáng)能集熱器，都是以太陽(yáng)能集熱器作為系統(tǒng)的動(dòng)力或者核心部件的。常見(jiàn)的有平板型、真空管型和聚光型太陽(yáng)能集熱器。
[0003]真空管型太陽(yáng)能集熱器可細(xì)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(nèi)、外兩個(gè)玻璃管構(gòu)成，內(nèi)、外管之間形成真空腔，內(nèi)管的外表面設(shè)有太陽(yáng)能選擇性吸收涂層，內(nèi)管內(nèi)傳輸傳熱介質(zhì)(水)，該結(jié)構(gòu)的集熱管具有安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。但是，其缺點(diǎn)是承受水壓低、存水量多，傳熱速度慢，可利用的熱水量少，無(wú)日照時(shí)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(yīng)用在20-80°C左右的低溫家用太陽(yáng)能熱水器場(chǎng)合，無(wú)法被應(yīng)用在需要150-400°C中高工作溫度的場(chǎng)合。
[0004]因此，本領(lǐng)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(yáng)能集熱管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種U型多管式真空集熱管，解決現(xiàn)有真空集熱管工作溫度較低的局限，促進(jìn)集熱管的高溫應(yīng)用。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了 U型多管式真空集熱管，包括:透明殼體；多根U型細(xì)管，互相平行地布置在殼體內(nèi)部，多根U型細(xì)管之間并聯(lián)連接；殼體與多根U型細(xì)管之間設(shè)置為真空，多根U型細(xì)管表面涂覆選擇性吸收涂層。
[0007]可選的，多根U型細(xì)管的直徑為3-10mm。
[0008]可選的，多根U型細(xì)管的管壁厚度為0.[0009]可選的，多根U型細(xì)管為金屬管或玻璃管。
[0010]可選的，在選擇性吸收涂層和多根U型細(xì)管之間敷設(shè)金屬反射層。
[0011]可選的，金屬反射層為銀箔或鋁箔。
[0012]可選的，透明殼體為圓柱形或橢圓柱形。
[0013]可選的，透明殼體外側(cè)壁涂覆增透膜。
[0014]可選的，多根U型細(xì)管并聯(lián)后與母管連接。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于:多根U型小管與單根大管相比的截面積較小，用油量少，故預(yù)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(diǎn)，大大降低了預(yù)熱損失。多根U型細(xì)管半徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大提高了太陽(yáng)能光熱的轉(zhuǎn)換和交換效率，鍍?cè)谡婵占療峁芡獗砻娴倪x擇性吸收涂層用于吸收太陽(yáng)光可見(jiàn)光，減小紅外輻射，提高對(duì)太陽(yáng)光的吸收效率，降低輻射效率，從而提高集熱管的工作溫度；鍍?cè)谡婵占療峁芟路降母叻瓷渎释繉佑糜诒M量減小輻射損失，從而進(jìn)一步提高集熱管的工作溫度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明U型多管式真空集熱管的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明U型多管式真空集熱管的第一實(shí)施例的剖視圖；
[0018]圖3是本發(fā)明U型多管式真空集熱管的管徑優(yōu)化數(shù)據(jù)圖；
[0019]圖4是本發(fā)明U型多管式真空集熱管的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖中相同或相似的構(gòu)件采用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0022]參見(jiàn)圖1、圖2，示出了本發(fā)明的U型多管式真空集熱管的第一實(shí)施例，如圖所示，該集熱管包括:橢圓柱形的透明殼體I ;互相平行地布置在殼體I內(nèi)部的多根U型細(xì)管2，多根U型細(xì)管2之間并聯(lián)后與母管3連接；殼體I與多根U型細(xì)管2之間密封，設(shè)置為真空，多根U型細(xì)管2表面涂覆選擇性吸收涂層。多根U型細(xì)管2可以是金屬管或玻璃管。金屬管可以應(yīng)用在較高壓的場(chǎng)合，玻璃管的成本較低、技術(shù)成熟，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0023]多根U型小管與單根大管相比的截面積較小，用油量少，故預(yù)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(diǎn)，大大降低了預(yù)熱損失。并聯(lián)連接的多根真空集熱管提高了換熱面積和換熱效率，在同等能量輸入的情況下可將流經(jīng)的流體加熱到一個(gè)較高的溫度。橢圓形結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省集熱管的體積，大大減少集熱管的占用空間，提高空間占用率。
[0024]多根U型細(xì)管的直徑為3-10mm，多根U型細(xì)管的管壁厚度為0.參見(jiàn)圖3，管道流體換熱過(guò)程中，熱流密度q與換熱溫差Λ T之間的關(guān)系如下:q = h Λ T，h為對(duì)流
換熱系數(shù)，其與管內(nèi)介質(zhì)流速U以及管路內(nèi)徑d關(guān)系如下:
【權(quán)利要求】
1.一種集熱管，其特征在于，包括: 透明殼體； 多根U型細(xì)管，互相平行地布置在所述殼體內(nèi)部，多根U型細(xì)管之間并聯(lián)連接； 所述殼體與多根U型細(xì)管之間設(shè)置為真空，多根U型細(xì)管表面涂覆選擇性吸收涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱管，其特征在于，所述多根U型細(xì)管的直徑為3-10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集熱管，其特征在于，所述多根U型細(xì)管的管壁厚度為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集熱管，其特征在于，所述多根U型細(xì)管為金屬管或玻璃管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集熱管，其特征在于，在所述選擇性吸收涂層和所述多根U型細(xì)管之間敷設(shè)金屬反射層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集熱管，其特征在于，所述金屬反射層為銀箔或鋁箔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6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。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集熱管，其特征在于，所述透明殼體外側(cè)壁涂覆增透膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集熱管，其特征在于，所述多根U型細(xì)管并聯(lián)后與母管連接。
【文檔編號(hào)】F24J2/46GK103673344SQ201210320262
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】項(xiàng)曉東, 張融 申請(qǐng)人:益科博能源科技（上海）有限公司