本實(shí)用新型涉及太陽能利用領(lǐng)域。具體為一種中溫太陽能集熱管。

背景技術(shù)：

太陽能作為一種清潔能源獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)和家庭生活中，將太陽能轉(zhuǎn)化成為熱能是一種最主要的應(yīng)用。在此需求下，對(duì)太陽能的集熱管的集熱效率的要求越來越高。人們想了多種方法使集熱管可以吸收更多的能量，例如，公告號(hào)為CN203657251U的專利文獻(xiàn)公開了一種棱形管吸收體金屬玻璃中溫太陽能集熱管，該中溫太陽能集熱管包括金屬吸收體、導(dǎo)熱管及玻璃罩管，導(dǎo)熱管安裝在金屬吸收體上并安裝在玻璃罩管內(nèi)。金屬吸收體為棱形管，其截面為三邊以上的封閉多邊形?；蛘呷绻嫣?hào)為CN204923499U的專利文獻(xiàn)，公開了一種復(fù)合拋物面聚光反射器，包括玻璃管和安裝在玻璃管內(nèi)的吸熱體，玻璃管安裝在反射鏡的內(nèi)側(cè)，反射鏡為兩個(gè)，每個(gè)反射鏡包括上部的平板反射區(qū)和下部的曲面反射區(qū)，可降低光學(xué)反射率，從而吸收更多的光。

然而，以上的太陽能集熱管都是依靠金屬的導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱性能來將熱量傳導(dǎo)出去，導(dǎo)熱性能好的金屬例如銅的價(jià)格相當(dāng)高，且熱傳導(dǎo)效率也不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的中溫太陽能集熱管成本高且熱傳導(dǎo)效率低的缺點(diǎn)，提供一種大大提高熱傳導(dǎo)效率且降低成本的中溫太陽能集熱管。

本實(shí)用新型的中溫太陽能集熱管，包括封閉且抽真空的玻璃管和位于所述玻璃管內(nèi)的吸熱導(dǎo)熱管，所述中溫太陽能集熱管還包括位于所述吸熱導(dǎo)熱管內(nèi)的熱管，所述熱管的軸線與所述吸熱導(dǎo)熱管的軸線平行或重合，所述熱管的一端自所述玻璃管的一端穿出將熱量傳至所述玻璃管外部。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管與所述熱管一體成型，所述熱管的外徑小于所述吸熱導(dǎo)熱管的內(nèi)徑。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管與所述熱管由鋁合金一體拉伸制成。

作為優(yōu)選，所述熱管的外壁的一部分與所述吸熱導(dǎo)熱管的內(nèi)壁的一部分相接。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管包括管體和一個(gè)或多個(gè)與所述管體的軸線平行并與所述管體一體成型的翅片，在垂直于所述管體的軸向的方向上，每個(gè)所述翅片一端與所述管體的內(nèi)壁連接，另一端與所述熱管的外壁連接。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管包括管體和一個(gè)或者多個(gè)與所述管體的軸線平行并與所述管體一體成型的翅片，在垂直于所述吸熱導(dǎo)熱管的軸向的方向上，每個(gè)所述翅片一端與所述管體的內(nèi)壁連接，另一端與所述熱管的外壁連接。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管內(nèi)設(shè)有多個(gè)平行的熱管。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管的外壁涂有吸熱涂層。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管包括內(nèi)管和外管，所述內(nèi)管與外管一體成型，所述熱管通過脹管設(shè)在所述內(nèi)管內(nèi)，所述內(nèi)管的外徑小于所述外管的內(nèi)徑。

作為優(yōu)選，所述內(nèi)管與外管由鋁合金一體拉伸制成。

作為優(yōu)選，所述內(nèi)管的外壁的一部分與所述外管的內(nèi)壁的一部分相接。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管還包括一個(gè)或者多個(gè)與所述外管的軸線平行并與所述內(nèi)管和外管一體成型的翅片，在垂直于所述外管的軸向的方向上，所述翅片一端與所述外管的內(nèi)壁連接，另一端與所述內(nèi)管的外壁連接。

作為優(yōu)選，所述吸熱導(dǎo)熱管還包括一個(gè)或者多個(gè)與所述外管的軸線平行并與所述內(nèi)管和外管一體成型的翅片，在垂直于所述外管的軸向的方向上，每個(gè)所述翅片一端與所述外管的內(nèi)壁連接，另一端與所述內(nèi)管的外壁連接。

作為優(yōu)選，所述外管的外壁涂有吸熱涂層。

作為優(yōu)選，所述熱管的壁厚小于所述內(nèi)管的壁厚。

本實(shí)用新型的中溫太陽能集熱管和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型的中溫太陽能集熱管采用熱管將熱量傳遞到玻璃罩外。由于熱管的循環(huán)不需要另外設(shè)置熱泵管道等外部循環(huán)系統(tǒng)，因此結(jié)構(gòu)非常簡單，成本也較低。同時(shí)，熱管的熱傳導(dǎo)效率比任何金屬的熱傳導(dǎo)效率都要高，因此，可以使本實(shí)用新型的中溫太陽能集熱管具有比現(xiàn)有技術(shù)更好的導(dǎo)熱性能。

2、吸熱導(dǎo)熱管與熱管由鋁合金一體制成，一體化的結(jié)構(gòu)不僅簡化了制作工藝，還保證了吸熱導(dǎo)熱管與熱管的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并使得熱量從吸熱導(dǎo)熱管向熱管的傳導(dǎo)更高效。同時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)中的吸熱導(dǎo)熱管由銅或者不銹鋼的等金屬制成相比降低了成本。

3、吸熱導(dǎo)熱管的內(nèi)管、外管和翅片由鋁合金一體制成，簡化了制作工藝，降低了成本，并使得熱量從外管向內(nèi)管的傳導(dǎo)更高效。

4、熱管的壁厚小于內(nèi)管的壁厚，可提升熱管的導(dǎo)熱性能，同時(shí)內(nèi)管的壁厚較大可防止脹管過程中內(nèi)管變形過大。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的橫截面剖視放大示意圖。

圖3為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的橫截面剖視放大示意圖。

圖4為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的橫截面剖視放大示意圖。

圖6為本實(shí)用新型第四實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的橫截面剖視放大示意圖。

圖7為本實(shí)用新型第五實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的橫截面剖視放大示意圖。

圖8為本實(shí)用新型第六實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的橫截面剖視放大示意圖。

附圖標(biāo)記

第一實(shí)施例

11玻璃管，12吸熱導(dǎo)熱管，13熱管；

第二實(shí)施例

21玻璃管，22吸熱導(dǎo)熱管，221管體，222翅片，23熱管；

第三實(shí)施例

31玻璃管，32吸熱導(dǎo)熱管，321管體，322翅片，33熱管；

第四實(shí)施例

41玻璃管，42吸熱導(dǎo)熱管，421內(nèi)管，422外管，43熱管；

第五實(shí)施例

51玻璃管，52吸熱導(dǎo)熱管，521內(nèi)管，522外管，523翅片，53熱管；

第六實(shí)施例

61玻璃管，62吸熱導(dǎo)熱管，621內(nèi)管，622外管，623翅片，63熱管。

具體實(shí)施方式

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的中溫太陽能集熱管的橫截面剖視放大示意圖。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型第一實(shí)施例的中溫太陽能集熱管，包括封閉且抽真空的玻璃管11和位于玻璃管11內(nèi)的吸熱導(dǎo)熱管12。玻璃管11允許太陽光穿過其管壁照在吸熱導(dǎo)熱管12上，玻璃管11是封閉的，防止熱量向外輻射。吸熱導(dǎo)熱管12一般為金屬管，在本實(shí)施例中，吸熱導(dǎo)熱管12由鋁合金制成。

所述中溫太陽能集熱管還包括位于所述吸熱導(dǎo)熱管12內(nèi)接收所述吸熱導(dǎo)熱管12傳導(dǎo)來的熱量的熱管13，所述熱管13的軸線平行于所述吸熱導(dǎo)熱管12的軸線，所述熱管13的一端自所述玻璃管11的一端傳出將熱量傳至所述玻璃管11外部。熱管13是利用介質(zhì)在熱端蒸發(fā)后在冷端冷凝的相變過程(即利用液體的蒸發(fā)潛熱和凝結(jié)潛熱)，使熱量快速傳導(dǎo)。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成(圖中未示出)。熱管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)囊后w，這種液體沸點(diǎn)低，容易揮發(fā)。管壁有吸液芯，其由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成。熱管一端為蒸發(fā)端，另外一端為冷凝端，具體到本實(shí)施例中，熱管13的蒸發(fā)端位于吸熱導(dǎo)熱管內(nèi)，冷凝端位于玻璃管和吸熱導(dǎo)熱管外。熱管13的蒸發(fā)端接收到吸熱導(dǎo)熱管傳來的熱量時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速汽化，蒸氣在熱擴(kuò)散的動(dòng)力下流向冷凝端，并在冷凝端冷凝釋放出熱量，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)作用流回蒸發(fā)端，如此循環(huán)不止，直到熱管兩端溫度相等(此時(shí)蒸汽熱擴(kuò)散停止)。這種循環(huán)是自主并快速進(jìn)行的，熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開來。由于熱管的循環(huán)不需要另外設(shè)置熱泵管道等外部循環(huán)系統(tǒng)，因此結(jié)構(gòu)非常簡單。同時(shí)，熱管的熱傳導(dǎo)效率比任何金屬的熱傳導(dǎo)效率都要高，因此，可以使本實(shí)用新型的中溫太陽能集熱管具有比現(xiàn)有技術(shù)更好的導(dǎo)熱性能。

所述吸熱導(dǎo)熱管12與所述熱管13由鋁合金一體制成，可以是鑄成，也可以是拉伸形成，在本實(shí)施例中由鋁合金拉伸形成。吸熱導(dǎo)熱管12與熱管13一體化的結(jié)構(gòu)不僅使得制作工藝更簡單，還保證了吸熱導(dǎo)熱管12與熱管13的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)還使得熱量從吸熱導(dǎo)熱管12向熱管13傳導(dǎo)更加高效。另外，吸熱導(dǎo)熱管12與熱管13由鋁合金制成與現(xiàn)有技術(shù)中的吸熱導(dǎo)熱管由銅或者不銹鋼的等金屬制成相比降低了成本。

在本實(shí)施例中，所述熱管13的外壁的一部分與所述吸熱導(dǎo)熱管12的內(nèi)壁的一部分相接。所述熱管13的軸線與所述吸熱導(dǎo)熱管12的軸線平行。熱管13的外徑小于吸熱導(dǎo)熱管12的內(nèi)徑，熱管13的外壁與吸熱導(dǎo)熱管12的內(nèi)壁的連接處由鋁合金一體制成，在本實(shí)施例中，吸熱導(dǎo)熱管12內(nèi)設(shè)有一個(gè)熱管13。在其他的實(shí)施例中，吸熱導(dǎo)熱管12內(nèi)設(shè)有多個(gè)，例如2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)或者5個(gè)或者其他數(shù)目的熱管13。

在第二實(shí)施例中，如圖3所示，中溫太陽能集熱管包括封閉且抽真空的玻璃管21、位于玻璃管21內(nèi)的吸熱導(dǎo)熱管22和位于所述吸熱導(dǎo)熱管22內(nèi)的熱管23。所述吸熱導(dǎo)熱管22包括管體221和一與管體221一體成型的翅片222，所述翅片222一端與所述管體221的內(nèi)壁連接，另一端與所述熱管23的外壁連接。吸熱導(dǎo)熱管22的管體221、翅片222及熱管23是由鋁合金一體制成的。所述熱管23的軸線與所述管體221的軸線平行，且熱管23的外徑小于管體221的內(nèi)徑。吸熱導(dǎo)熱管22通過管體221和翅片222向熱管23傳遞熱量。在本實(shí)施例中，翅片222為一個(gè)，作為本實(shí)施例的變異，翅片222也可以是2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)或者5個(gè)或者其他數(shù)目。

在第三實(shí)施例中，中溫太陽能集熱管包括封閉且抽真空的玻璃管31、位于玻璃管31內(nèi)的吸熱導(dǎo)熱管32和位于吸熱導(dǎo)熱管32的熱管33。所述吸熱導(dǎo)熱管32包括管體321和多個(gè)平行于吸熱導(dǎo)熱管32的軸線并與管體321一體成型的翅片322。所述熱管33的軸線與所述管體321的軸線重合，且熱管33的外徑小于管體321的內(nèi)徑。在垂直于吸熱導(dǎo)熱管32的軸線的方向上，每個(gè)所述翅片322一端與所述管體321的內(nèi)壁連接，另一端與所述熱管33的外壁連接。如圖4和圖5所示，吸熱導(dǎo)熱管32的管體321沿其內(nèi)壁周向均勻設(shè)有四個(gè)翅片322，吸熱導(dǎo)熱管32通過翅片322向熱管33傳遞熱量。在本實(shí)施例中，吸熱導(dǎo)熱管32的管體321、翅片322及熱管33也是由鋁合金一體制成的。作為本實(shí)施例的變異，翅片322也可以是1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或者5個(gè)或者其他數(shù)目。

第一實(shí)施例、第二實(shí)施例和第三實(shí)施例中的吸熱導(dǎo)熱管內(nèi)均可以設(shè)置多個(gè)平行的熱管，從而進(jìn)一步提高熱傳導(dǎo)的效率。另外，以上各個(gè)實(shí)施例中，吸熱導(dǎo)熱管的外壁還可以涂有吸熱涂層，從而提高了對(duì)太陽能的利用效率。

在第四實(shí)施例中，如圖6所示，中溫太陽能集熱管包括封閉且抽真空的玻璃管41、位于玻璃管41內(nèi)的吸熱導(dǎo)熱管42和位于吸熱導(dǎo)熱管42內(nèi)的熱管43。所述吸熱導(dǎo)熱管42包括內(nèi)管421和外管422，所述內(nèi)管421的軸線與所述外管422的軸線平行，所述內(nèi)管421與外管422由鋁合金一體制成，所述熱管43通過脹管設(shè)在所述內(nèi)管421內(nèi)。所述內(nèi)管421的外壁的一部分與所述外管422的內(nèi)壁的一部分相接。熱量自外管422傳到內(nèi)管421，然后自內(nèi)管421傳到熱管43，并由熱管43將熱量導(dǎo)出玻璃管41。

在第五實(shí)施例中，如圖7所示，中溫太陽能集熱管包括封閉且抽真空的玻璃管51、位于玻璃管51內(nèi)的吸熱導(dǎo)熱管52和位于吸熱導(dǎo)熱管52內(nèi)的熱管53。所述吸熱導(dǎo)熱管52包括內(nèi)管521、外管522和一個(gè)平行于所述外管522的軸線并與內(nèi)管521和外管522一體成型的翅片523，所述內(nèi)管521的軸線與所述外管522的軸線平行。在垂直于所述吸熱導(dǎo)熱管52的軸向的方向上，所述翅片523一端與所述外管522的內(nèi)壁連接，另一端與所述內(nèi)管521的外壁連接。作為本實(shí)施例的變異，翅片523可以是1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或者5個(gè)或者其他數(shù)目。熱量自外管522傳到翅片523，從翅片523傳到內(nèi)管521，然后從內(nèi)管521傳到熱管53，同時(shí)熱量也從外管522通過內(nèi)管521和外管522相接處直接傳到內(nèi)管521，然后從內(nèi)管521傳到熱管53，并由熱管53將熱量導(dǎo)出玻璃管51。外管的管體、翅片和內(nèi)管由鋁合金一體制成，熱管通過脹管技術(shù)安裝在內(nèi)管521內(nèi)。

在第六實(shí)施例中，如圖8所示，中溫太陽能集熱管包括封閉且抽真空的玻璃管61、位于玻璃管61內(nèi)的吸熱導(dǎo)熱管62和位于吸熱導(dǎo)熱管62內(nèi)的熱管63。所述吸熱導(dǎo)熱管62包括內(nèi)管621、外管622和多個(gè)平行于所述吸熱導(dǎo)熱管62的軸線并與內(nèi)管621和外管622一體成型的4個(gè)翅片623，所述內(nèi)管621的軸線與所述外管622的軸線重合。在垂直于所述吸熱導(dǎo)熱管62的軸向的方向上，每個(gè)所述翅片623一端與所述外管622的內(nèi)壁連接，另一端與所述內(nèi)管621的外壁連接。熱量自外管622傳到翅片623，從翅片623傳到內(nèi)管621，然后從內(nèi)管621傳到熱管63，并由熱管63將熱量導(dǎo)出玻璃管61。作為本實(shí)施例的變異，翅片623可以是1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)或者5個(gè)或者其他數(shù)目，當(dāng)翅片623為多個(gè)時(shí)，多個(gè)翅片623沿外管622的內(nèi)壁周向均勻排列。外管622、內(nèi)管621和翅片623由鋁合金一體制成，熱管63通過脹管技術(shù)安裝在內(nèi)管621內(nèi)。

在第四實(shí)施例、第五實(shí)施例和第六實(shí)施例中，熱管的結(jié)構(gòu)是相同的，可采用現(xiàn)有的熱管，熱管可以是銅或者不銹鋼或者鋁合金或者其他金屬制成。熱管的安裝可采用機(jī)械脹管或者液壓脹管，脹管可以保證熱管與內(nèi)管之間的緊密結(jié)合。在第四實(shí)施例、第五實(shí)施例和第六實(shí)施例中，均采用液壓脹管。熱管的壁厚小于內(nèi)管的壁厚，可提升熱管的導(dǎo)熱性能，同時(shí)內(nèi)管的壁厚較大可防止脹管過程中內(nèi)管變形過大。另外，在第四實(shí)施例、第五實(shí)施例和第六實(shí)施例中，所述內(nèi)管的外徑均小于所述外管的內(nèi)徑。同時(shí)，作為上述實(shí)施例的變異，內(nèi)管的數(shù)量也可以是2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)或者5個(gè)或者其他的數(shù)目。

以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出的各種修改或等同替換也落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。