專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能集熱管中吸熱不銹鋼管的表面結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是中高溫太陽(yáng)能集熱管中吸熱不銹鋼管吸收率的表面處理，特別是涉及不銹鋼管表面的新結(jié)構(gòu)，以求達(dá)到大大提高不銹鋼管吸收太陽(yáng)光效率的目的。
背景技術(shù)：
用于太陽(yáng)能發(fā)電或太陽(yáng)能中央空調(diào)的中高溫太陽(yáng)能集熱管中充滿高溫傳熱エ質(zhì)，壓カ也很大，工作條件較為惡劣。為了安全可靠的工作，集熱管中充裝傳熱エ質(zhì)的吸熱管通常都采用不銹鋼管。為提高不銹鋼管的吸熱效率，通常都對(duì)不銹鋼管表面作染黑化學(xué)處理，或作選擇性吸收鍍膜處理。作染黑化學(xué)處理，可以使不銹鋼管的吸熱效率達(dá)到94%。作選擇性吸收鍍膜處理，可以使不銹鋼管的吸熱效率達(dá)到96%。 上述處理方法的缺點(diǎn)是費(fèi)カ不小，得到的吸收效率并未達(dá)到極值，最高僅到96 %，而且，這樣得到的表面極易因機(jī)械摩擦或化學(xué)侵蝕受到破壞。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是用簡(jiǎn)單的機(jī)械加工方法使不銹鋼管表面的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，與原有的化學(xué)染黑和選擇性吸收鍍層相結(jié)合，大大提高不銹鋼管的吸收效率，甚至使吸收效率提高到 99. 99%。本發(fā)明的技術(shù)方案如圖I圖2, —根不銹鋼管I和2,將其平坦光滑的表面Ib,用機(jī)械加工方法加工成無(wú)數(shù)V形槽la。這些V形槽布滿整個(gè)不銹鋼管外表面，將其完全覆蓋。V形槽在不銹鋼管表面形成的花紋可以垂直于鋼管2a，平行于鋼管2b，交叉分布2c，呈螺紋狀2d。也可對(duì)平坦光滑的不銹鋼管表面，用噴砂或化學(xué)腐蝕方法，將其粗化，形成新的表面結(jié)構(gòu)2e。表面布滿V形槽的結(jié)構(gòu)和表面粗化的結(jié)構(gòu)與表面黑化或選擇性吸收鍍層相結(jié)合，形成新的表面結(jié)構(gòu)，將大大提高不銹鋼集熱管的吸熱效率。新的表面結(jié)構(gòu)提高吸熱效率的原理如下物理學(xué)告訴我們建筑物窗ロ就是ー個(gè)絕對(duì)的黑體。V形槽ロ可以看成ー個(gè)近似的窗ロ，因此它也是ー個(gè)黑度相當(dāng)高的黑體。以V形槽Ib為例，假設(shè)表面黑化做得不很到位，太陽(yáng)光線每向黑色表面投射一次，其吸收效率只有90%。如圖1，太陽(yáng)光i入射到不銹鋼管表面，依反射定律，產(chǎn)生反射光il，il = 0. li,il在V形槽內(nèi)碰觸第2個(gè)表面反射出光線i2，i2 = 0. Iil = 0. Oli，i2又反射出i3，i3反射出i4, i4反射出i5, i5離開(kāi)不銹鋼管,返回管外空間。計(jì)算ー下i5的數(shù)值，i5 = 0. Ii4=0. 01i3 = 0. 001i2 = 0. OOOlil = 0. OOOOli0 不銹鋼管的反射率為 i5/i = 0. 00001，其吸收率為0. 99999，即99. 999%?？梢?jiàn)吸收效率大幅提高，達(dá)到頂級(jí)數(shù)值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)不僅是用簡(jiǎn)單的處理，就使太陽(yáng)能集熱管中吸熱不銹鋼管的吸收率輕易地提高，而且由于表面幾何形狀改變，產(chǎn)生了很多凹進(jìn)結(jié)構(gòu)，機(jī)械摩擦或化學(xué)侵蝕不易對(duì)表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的破壞作用，這使吸熱效率的保持壽命也大大提高。

[0008]圖I、圖2是吸熱不銹鋼管表面結(jié)構(gòu)的示意圖。I和2 :不銹鋼管； la V形槽； Ib :原不銹鋼管平坦表面；2a :垂直于鋼管的花紋； 2b :平行于鋼管的花紋；2c :交叉分布花紋；2d :螺紋狀花紋；2e:表面粗化結(jié)構(gòu).i :入射到V形槽的光線 il、i2、i3、i4、經(jīng)過(guò)第 1、2、3、4、次反射的光線；i5 :離開(kāi)不銹鋼管的光線。
實(shí)施例取一根外徑042mm,壁厚3mm,長(zhǎng)度2m的無(wú)縫不銹鋼管,將其裝卡到帶有中心架的普通16車(chē)床上。磨一把刀尖角60°的車(chē)刀。將不銹鋼管外表面車(chē)成螺距Imm的外螺紋。再將車(chē)好的不銹鋼管作表面黑化處理。一根高熱吸效率的吸熱不銹鋼管即告完成。
權(quán)利要求1.太陽(yáng)能集熱管中吸熱不銹鋼管的表面結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱管中吸熱不銹鋼管的表面完全為V形槽(Ia)所覆蓋，或者完全為粗化表面(2e)所覆蓋，在此表面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，再對(duì)表面做染黑處理，或作選擇性吸收鍍膜處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的太陽(yáng)能集熱管中吸熱不銹鋼管的表面結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述結(jié)構(gòu)表面完全為V形槽(Ia)所覆蓋，V形槽在不銹鋼管表面形成的花紋可以垂直于鋼管(2a)，平行于鋼管(2b)，交叉分布(2c)，呈螺紋狀(2d)，在此表面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，再對(duì)表面做染黑處理，或作選擇性吸收鍍膜處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的太陽(yáng)能集熱管中吸熱不銹鋼管的表面結(jié)構(gòu)，其特征在干，所述結(jié)構(gòu)表面全部用噴砂或化學(xué)腐蝕方法做粗化處理(2e)，在此表面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，再對(duì)表面做染黑處理，或作選擇性吸收鍍膜處理。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種太陽(yáng)能集熱管中吸熱不銹鋼管的表面結(jié)構(gòu)，它可使吸熱管對(duì)太陽(yáng)光的吸收效率達(dá)到99.99％。該結(jié)構(gòu)是先使表面布滿V形槽或使表面粗化，再對(duì)表面做染黑或作選擇性吸收鍍膜處理。本實(shí)用新型用簡(jiǎn)單的表面處理，達(dá)到了極高提升表面光吸收率的目的，而且所得表面不易破壞，壽命極長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F24J2/50GK202442535SQ201220061368
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者鄧大仁 申請(qǐng)人:天津市太陽(yáng)神科技有限公司