單端u型通道太陽(yáng)能中溫集熱管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種集熱管，尤其是一種利用太陽(yáng)能集熱的中溫真空集熱管。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱管是一種依靠自身內(nèi)部液體工質(zhì)的相變來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱的超導(dǎo)傳熱元件，具有傳熱 系數(shù)高、溫度分布均勻、熱響應(yīng)迅速、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠及節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 集熱管是太陽(yáng)能集熱器中的關(guān)鍵部件，一般有復(fù)合玻璃集熱管、金屬集熱管以及 玻璃和金屬?gòu)?fù)合的金屬真空集熱管。
[0004] 中溫太陽(yáng)能集熱管的結(jié)構(gòu)一般多采用同心平翅片結(jié)構(gòu)的直通式裝有波紋管的結(jié) 構(gòu)，以及含有平翅片U型結(jié)構(gòu)的內(nèi)聚光熱管，普遍存在的問(wèn)題是同心平翅片結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是翅 片面積光效低，工質(zhì)流阻大，聯(lián)箱內(nèi)匯流管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，聯(lián)箱安裝拆卸難度大。而平翅片U型 結(jié)構(gòu)的內(nèi)聚光熱管又因工質(zhì)受到使用年限的限制，超越一定年限會(huì)因工質(zhì)的因素導(dǎo)致效率 衰減。
[0005] 直通式結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是加工難度大，玻璃金屬封接工序多，由于使用波紋管成本高和 容易產(chǎn)生漏點(diǎn)，以及兩頭連接熱損大。而內(nèi)聚光熱管結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是鋁反射鏡成型困難，金屬清 潔處理與鏡面保護(hù)難度大，鋁鏡管內(nèi)放氣量大，高溫除氣cpc反射曲面形狀變化大，而且是 不跟蹤結(jié)構(gòu)光損大聚光比小。平翅片U型結(jié)構(gòu)翅片面積光效低，管與翅片焊接難度大，焊接 后翅片應(yīng)力難以釋放等缺點(diǎn)。
[0006] 申請(qǐng)人曾于2013年12月30日向中國(guó)專(zhuān)利局分別提交了公開(kāi)號(hào)為CN103712357A， CN103697611A和CN103673353A等三個(gè)同類(lèi)發(fā)明專(zhuān)利，這些專(zhuān)利申請(qǐng)記載的方案對(duì)解決本 領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題，確實(shí)發(fā)揮的一定的積極作用，在生產(chǎn)實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)它們的技術(shù)方案確實(shí) 存在一些可以改進(jìn)的地方。
[0007][0008][0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于，針對(duì)申請(qǐng)人在先申請(qǐng)的三個(gè)專(zhuān)利在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題，綜合 考慮，提供一種適用于中溫的單端U型通道太陽(yáng)能中溫集熱管。
[0011] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種單端U型通道太陽(yáng)能中溫集熱管，包括外殼玻 璃管、導(dǎo)熱管、吸熱翅片、可伐金屬和支架，開(kāi)口端被可伐金屬封口的外殼玻璃管腔為真空 密封腔，其特征在于，所述的外殼玻璃管為一端開(kāi)口的玻璃管；導(dǎo)熱管為U形金屬管，所述 的導(dǎo)熱管的U形端由外殼玻璃管開(kāi)口端插入后通過(guò)支架支撐于外殼玻璃管腔中，另一端穿 越封口的可伐金屬伸出外殼玻璃管，外殼玻璃管腔中的U形金屬管上設(shè)有吸熱翅片。
[0012] 在本發(fā)明中，所述的吸熱翅片為V形翅片，V形翅片焊接在導(dǎo)熱管上。
[0013] 在本發(fā)明中，所述的V形翅片為平底V形的吸熱翅片。
[0014] 在本發(fā)明中，所述吸熱翅片焊接在導(dǎo)熱管上是指：平底V形的吸熱翅片外底與導(dǎo) 熱管的外壁焊接，導(dǎo)熱管相對(duì)彎曲形成U型管后，平底V形的吸熱翅片位于U型管中兩根平 行導(dǎo)熱管之間。
[0015] 進(jìn)一步的方案是，兩段平底V形的吸熱翅片外底與導(dǎo)熱管的外壁焊接，導(dǎo)熱管相 對(duì)彎曲形成U型管后，兩段平底V形的吸熱翅片位于U型管中兩根平行導(dǎo)熱管之間，兩段平 底V形的吸熱翅片頂部接觸后，其截面呈中空的六邊形。
[0016] 在本發(fā)明中，所述吸熱翅片焊接在導(dǎo)熱管上是指：平底V形的吸熱翅片內(nèi)底與導(dǎo) 熱管的外壁焊接，導(dǎo)熱管相對(duì)彎曲形成U型管后，平底V形的吸熱翅片將導(dǎo)熱管遮擋。
[0017] 進(jìn)一步的方案是，兩段平底V形的吸熱翅片內(nèi)底與導(dǎo)熱管的外壁焊接，導(dǎo)熱管相 對(duì)彎曲形成U型管后，兩段平底V形的吸熱翅片頂部接觸，其截面呈中空的六邊形。兩根導(dǎo) 熱管位于中空的六邊形中。
[0018] 在本發(fā)明中，外殼玻璃管封口處由過(guò)渡玻璃與可伐金屬對(duì)接，可伐金屬設(shè)有大弧 度U型的應(yīng)力釋放彎曲面?？煞ソ饘偻ㄟ^(guò)內(nèi)翻邊與超越封口的導(dǎo)熱管封接。
[0019] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，由于采用U形導(dǎo)熱管，導(dǎo)熱管在外殼玻璃管真空腔內(nèi)的吸熱 管線相對(duì)較長(zhǎng)，可以提高集熱管的熱效率，由于集熱管為直通管，導(dǎo)熱介質(zhì)在其中的流阻較 小。由于導(dǎo)熱管的U形端插入外殼玻璃管腔后通過(guò)支架支撐于外殼玻璃管腔中，熱脹冷縮 時(shí)懸浮端的位置可以自調(diào)整。采用平底V形的吸熱翅片可以增加吸熱翅片與導(dǎo)熱管外壁的 的接觸面積。用于平底V形的吸熱翅片與導(dǎo)熱管的外壁焊接，導(dǎo)熱管彎曲后形成U形管，平 底V形的吸熱翅片接觸后其截面形呈中空的六邊形，中空的六邊形或位于U形管兩平行邊 之間，或?qū)形管包裹于中空的六邊形中，不管哪種狀態(tài)，吸熱面積都比較大，而利用焊接 后U管表面使翅片材料用量最小。由于外殼玻璃管封口處的可伐金屬設(shè)有大弧度U型結(jié)構(gòu) 的應(yīng)力釋放彎曲面，可以減少U型金屬管與雙孔內(nèi)翻邊結(jié)構(gòu)的可伐焊接后應(yīng)力與真空封接 后的綜合應(yīng)力對(duì)玻璃的影響。由于外殼玻璃管封口處由過(guò)渡玻璃與可伐金屬對(duì)接，以及可 伐金屬通過(guò)內(nèi)翻邊與超越封口的導(dǎo)熱管封接，可以確保其密封的可靠性。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊 穩(wěn)定性高，造價(jià)較低。相互連接、運(yùn)行維護(hù)和操作都很方便。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2是圖1的A-A截面示意圖。
[0022] 圖3是圖1的B-B截面示意圖。
[0023] 圖4是導(dǎo)熱管與吸熱翅片的一種焊接形式。
[0024] 圖5是吸熱翅片按照?qǐng)D4焊接形式彎曲形成U形管后的示意圖。
[0025] 圖6是導(dǎo)熱管與吸熱翅片的另一種焊接形式。<