[發明專利]石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管

有效

• 申請號: 200810228037.4
• 申請日: 2008-10-08
• 公開（公告）號: CN101387447A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 張吉禮;馬良棟
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/24;F24J2/46;F24J2/48
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于太陽能集熱器領域，涉及到利用多根U型金屬毛細管實現承壓能力高、集熱效率高、換熱性能好的太陽能集熱元件。

背景技術

太陽能集熱器是各種太陽能利用系統的關鍵設備，而太陽能集熱管又是太陽能集熱器的核心。目前太陽能集熱器有平板式集熱器和真空管式集熱器兩大類，而后者是國內應用最廣泛、也最有可能實現高溫集熱器的一種集熱器。現有真空玻璃管集熱器使用單根U型管，U型管安裝在帶有肋片的鋁翼護套上，對于該類U型管真空玻璃管集熱器，由于考慮到安裝和熱膨脹的要求，鋁翼護套和玻璃管之間、U型管與肋片之間存在很大的接觸熱阻，影響了太陽能由外向內、向U型管內工質的傳遞效率。對于普通無U型管的真空玻璃管集熱器，則存在管內以水為介質、冬季容易凍裂玻璃管的問題，熱水出水溫度不高，集熱器承壓不高、難以滿足建筑供熱系統承壓要求等問題。隨著我國太陽能的應用和普及，高溫高壓型太陽能集熱器已經成為太陽能開發利用領域新的難題和技術攻關目標，因此，非常有必要開發承壓能力高、集熱效率高、導熱效率好的太陽能集熱技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種可提高太陽能集熱器承壓能力、提高太陽能集熱器供熱溫度、提高太陽能集熱器導熱性能和集熱效率的石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管。

本發明的技術方案如下：

本發明石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管主要由翅片式聯箱管、毛細金屬管、外玻璃管、內玻璃管、石墨填料、絕熱封頭、彈性支架和絕熱內襯管組成。外玻璃管、內玻璃管、石墨填料和多根毛細管構成了該本發明的集熱管主體結構。U型毛細金屬管內充有水、氟利昂或其它傳熱介質，工作時傳熱介質吸收真空玻璃管的太陽能后被加熱、汽化形成汽液相間的柱體并沿著毛細金屬管進入翅片式聯箱管，被管外介質冷卻、冷凝后，又流回到毛細金屬管內，然后再吸收太陽能被加熱汽化，如此循環往復在真空玻璃管和外部冷卻介質之間完成太陽能集熱、輸送熱量的過程。

本發明石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管中的真空玻璃管由外玻璃管、內玻璃管和彈性支架構成，在內玻璃管外表面噴涂太陽能選擇性吸收涂料，內外玻璃管之間抽真空。

本發明石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管中的石墨填料填充在內玻璃管、毛細金屬管和絕熱內襯管之間，真空玻璃管上部開口處用絕熱封頭密封，減小真空玻璃管內毛細管與外界的熱損失。

本發明石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管中的多根毛細金屬管由內徑為2～5mm的U型銅管或其它金屬管構成，與翅片式聯箱管連接，形成封閉的管路系統，每根U型毛細金屬管安裝石墨填料中；U型毛細金屬管的長度以達到真空玻璃管密封端為限；翅片式聯箱管可以用光管替代。

本發明石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管中的閉環毛細管內的工質可以是水、氟利昂或其它工質，真空玻璃管采用硼硅玻璃制成。

本發明的效果和益處是本發明石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管采用多根2～5mm的U型金屬毛細管構成，在玻璃管內部有限空間內增大了工質的換熱面積，增大了集熱管的傳熱量；石墨填料填充在內玻璃管和毛細金屬管之間，消除了現有真空玻璃管U型管太陽能集熱管存在的空氣熱阻，提高了集熱管的導熱性能；多根毛細管的結構設計，也有利于提高集熱管的供熱溫度；U型毛細金屬管管徑小，提高了集熱管的承壓能力。

附圖說明

附圖1為石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管立面外形結構示意圖。

附圖2為石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管A-A剖面圖。

附圖3為石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管B-B剖面圖。

附圖4為石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管C-C剖面圖。

附圖5為石墨填充真空玻璃管閉環毛細管太陽能集熱管管內毛細管結構示意圖。

附圖：1第一翅片式聯箱管；2第二翅片式聯箱管；3毛細管；4外玻璃管；5內玻璃管；6石墨填料；7絕熱封頭；8彈性支架；9絕熱內襯管。

具體實施方式

以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施例。