[實用新型]一種太陽能真空集熱管

無效

• 申請號: 200820186021.7
• 申請日: 2008-10-10
• 公開（公告）號: CN201277739Y
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 周永生
• 申請（專利權）人: 蕪湖德為爾太陽能有限公司
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔣光恩

技術領域

本實用新型屬于太陽能利用的技術領域，具體地說，本實用新型涉及一種太陽能真空集熱管。

背景技術

目前，太陽能熱水器的集熱元件主要采用以下兩種結構形式：即全玻璃真空集熱管和熱管式真空集熱管。

全玻璃真空集熱管的特點是：

集熱管的管芯是空心的，其一端封閉，另一端為開口，與水箱的水流相通；集熱管的管壁為雙層玻璃，雙層玻璃之間形成密封的夾層并被抽成高真空，使熱對流和熱傳導的熱量損失降到最低；在在內層管壁上鍍有具有的高太陽能吸收比和低發射比的涂層，利用該鍍層，將吸收的太陽輻射轉換成熱能；利用冷水比重大于熱水比重的特點，在真空集熱管內形成冷水由上而下、熱水由下而上的水流循環，通過這樣的循環，使保溫箱內的水溫逐漸升高。

熱管式真空集熱管的特點是：

管壁為單層玻璃；管內為密封的高真空；采用具有良好的導熱性能的金屬管或金屬棒作為吸熱體、且作為傳熱的結構，所以，傳熱速度非常快，熱水器的溫升速度相應加快。同時，熱管傳熱工質的熱容很小，也大大提高了所吸收到能量的有效使用效率。與全玻璃真空集熱管的區別是，熱管式真空集熱管的管內不走水，所以對于嚴寒酷暑、冷熱沖擊幾乎沒有反應。而且從根本上杜絕了南方地區因管內存水而帶來的污染物的積聚和沉淀問題，更不會出現管子凍壞的現象。另外熱管式真空集熱管的熱量是靠金屬冷凝端傳出的，不直接接觸水。所以，可以做成承壓式家用熱水器，即使住在樓房的頂層或低層別墅，出水的壓力也與自來水管網的壓力相同，出水壓力大，噴灑性能好，使用舒適；對于集體使用熱水工程來講，即使一支管子損壞，在運行的時候就可以進行維修更換，維護很方便，不會影響整個系統的使用。正是因為熱管式真空管具有很多獨特的優點，所以在歐洲和美國等世界上的發達地區使用的真空管產品，絕大多數都是這種產品，所以，需求量年年增長。

但是熱管式真空集熱管也有某些缺點，如：熱管式真空集熱管的熱量是靠金屬冷凝端傳出的，冷凝端為盲管，和熱水器水箱的水不直接接觸，而是和水箱上的傳熱導套連接，通過導套傳熱，這樣就損失了部分熱量，使整個熱水器的熱效率有所降低。而且熱管式真空管為單根熱管，熱量在其中傳送，可能造成熱量傳送紊亂，使傳送效率降低。

為了解決熱管式真空集熱管存在的問題，現在又出現了全玻璃真空集熱管內加插U型傳熱管和吸熱片，使其和熱水器水箱組成一個循環的流道，這雖然解決了熱量傳送紊亂的弊病，使熱量傳遞加快，但是因為只是在管內簡單的插上U型傳熱管和吸熱片，使U型傳熱管和吸熱片向外散熱加快，熱量損失反而加大。根據傳熱學原理可知，導熱體兩部分的溫差越大，傳熱效果更好。在上述結構中，每塊吸熱片都是與U型傳熱管的兩個直管連接，當一個直管上的溫度升高時，會向另一個溫度較低的直管傳遞，使高溫的直管的溫度下降，也就導致了該管與水箱內的水的溫差縮小，使傳熱效果降低，也就是集熱管的集熱效率下降。

發明內容

本實用新型所要解決的問題是提供一種太陽能真空集熱管，其目的是提高U型傳熱管的導熱效果。

為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為：

本實用新型所提供的這種太陽能真空集熱管，包括單層的玻璃外管、設在所述玻璃外管內的金屬材料制成的U型傳熱管及與U型傳熱管連接的多個吸熱片，所述的U形傳熱管的形狀為一端彎曲連接兩個直管，所述的玻璃外管在其位于所述的U型傳熱管的U形彎曲的一端為封閉結構，相反的一端為開口結構，該開口結構通過端蓋密封，管內為真空狀態，在所述的太陽能真空集熱管的橫向剖面的投影上，所述的U型傳熱管上的一個直管上的吸熱片與另一個直管上的吸熱片之間設有間隙；或者U型傳熱管1上一個直管上的吸熱片與另一個直管之間設有間隙。

本實用新型可以選擇下面兩個技術方案之一實施：

1、本實用新型所述的U型傳熱管上的一個直管上的吸熱片與另一個直管上的吸熱片之間設有間隙的結構為：所述的吸熱片的形狀為兩個與玻璃外管同圓心的半圓形，所述的兩個半圓中間設有一個間隙，所述的兩個半圓形分別與所述的U型傳熱管的兩邊的直管緊固連接。

2、本實用新型所述的U型傳熱管上的一個直管上的吸熱片與另一個直管之間設有間隙的結構為：所述的吸熱片的形狀為與所述的U型傳熱管同圓心的圓形，與一個直管緊固連接，所述的吸熱片設一個孔，該孔與另一個直管的外徑之間設有均勻的環形間隙。

更進一步地，本實用新型所述的吸熱片與直管的連接結構及間隙結構，在所述的直管的長度方向是交錯分布的。

吸熱片材料及其連接結構：