[實用新型]一種太陽能熱水器集熱管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620796990.9
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN206146019U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪濤;薛勝輝;楊晉中;武艷強
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省豫星華晶微鉆有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;F24J2/48;C23C28/00;C23C14/35;C23C16/27;C23C14/20
• 代理公司: 鄭州立格知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41126
• 代理人: 李紅衛(wèi),劉彩霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能熱水器集熱管。

背景技術(shù)

太陽能是指太陽的熱輻射能，一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源，太陽能的熱利用基本原理是將太陽輻射能收集起來，通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前，常見的太陽能收集裝置主要包括平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽能集熱器和聚焦集熱器等。

太陽能熱水器是將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置，將水從低溫加熱到高溫，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。生活中，主要以真空管式太陽能熱水器為主，真空管式太陽能熱水器是由集熱管、儲水箱及支架等相關(guān)零配件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠真空集熱管，工作原理為光穿過集熱管的第一層玻璃照到第二層玻璃的選擇性吸收涂層上，將太陽光能的熱量吸收，由于兩層玻璃之間是真空隔熱的，熱量不能向外傳，只能傳給玻璃管里面的水，使玻璃管內(nèi)的水加熱，加熱后的水沿著玻璃管受熱面往上進入保溫儲水桶，桶內(nèi)溫度相對較低的水沿著玻璃管背光面進入玻璃管補充，如此不斷循環(huán)，使水連續(xù)加熱，從而達到熱水的目的。但目前的真空管式太陽能熱水器熱吸收效率低，有時無法滿足人們的用水需求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型目的在于提供一種熱吸收效率高的一種太陽能熱水器集熱管。

基于以上目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案：

一種太陽能熱水器集熱管，包括外管和內(nèi)管，外管和內(nèi)管之間形成真空層，所述內(nèi)管為納米鉆石烯壓制而成的套管，所述內(nèi)管外表面從里到外依次設(shè)置有紅外反射層、吸收層和透光保護層。

所述內(nèi)管內(nèi)設(shè)置有玻璃管，玻璃管內(nèi)表面涂覆有納米鉆石烯層。

所述紅外反射層的厚度為100nm~300 nm；所述吸收層厚度為500 nm ~1μm。

所述吸收層為納米硫化錫層。

所述透光保護層為納米金剛石薄膜，透光保護層厚度為30~60nm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型使用納米鉆石烯制成的套管作為集熱管的內(nèi)管，由于納米鉆石烯的導(dǎo)熱率很高，高達120W·K^-1·cm^-1，快速導(dǎo)熱，節(jié)約能源、提高使用效率；

2、 玻璃管的內(nèi)表面涂覆納米鉆石烯層，由于納米鉆石烯具有良好的生物相容性，且低溫狀態(tài)下，對酸、堿、鹽等化學(xué)試劑都表現(xiàn)為惰性，甚至王水也不與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，耐腐性強，流出的水對人體皮膚無傷害，不易出現(xiàn)過敏等現(xiàn)象，而且利于清洗內(nèi)管；

3、在內(nèi)管外表面設(shè)置紅外反射層，降低制造成本、膜層性能好，不產(chǎn)生環(huán)境污染；

4、采用納米金剛石薄膜作為透光保護層，該透光性好，其在紅外區(qū)的吸收范圍為3~6μm，可加強對太陽能的吸收，且由于其硬度高，耐磨性能好、使用壽命長。

附圖說明

圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例1

一種太陽能熱水器集熱管，如圖1所示，包括外管1（玻璃制成）和內(nèi)管2，外管1和內(nèi)管2之間形成真空層，所述內(nèi)管2為納米鉆石烯壓制而成的套管，所述內(nèi)管2外表面從里到外依次設(shè)置有紅外反射層3、吸收層4和透光保護層5，紅外反射層3的厚度為100nm，吸收層4的厚度為500 nm，所述吸收層4為納米硫化錫層，所述透光保護層5為納米金剛石薄膜，透光保護層厚度為60nm。

內(nèi)管2的具體方法為：先在內(nèi)管2上采用磁控濺射方法沉積紅外反射層3，然后在其表面涂覆一層納米硫化錫層，再采用熱絲化學(xué)氣相沉積方法，在納米硫化錫層表面沉積納米金剛石薄膜即可。

實施例2

一種太陽能熱水器集熱管，如圖2所示，包括外管1（玻璃制成）和內(nèi)管2，外管1和內(nèi)管2之間形成真空層，所述內(nèi)管2為納米鉆石烯壓制而成的套管，所述內(nèi)管2內(nèi)還設(shè)置有玻璃管6，玻璃管6內(nèi)表面涂覆有納米鉆石烯層7，所述內(nèi)管2外表面從里到外依次設(shè)置有紅外反射層3、吸收層4和透光保護層5，所述紅外反射層3的厚度為300nm，吸收層4的厚度為1μm，所述吸收層4為納米硫化錫層，所述透光保護層5為納米金剛石薄膜，透光保護層厚度為30nm。

內(nèi)管的具體方法為：先在玻璃管6內(nèi)表面涂覆納米鉆石烯層7（納米鉆石烯中加入以合成樹脂為主的粘結(jié)劑，然后進行涂覆），玻璃管6外套設(shè)內(nèi)管2，然后內(nèi)管2上采用磁控濺射方法沉積紅外反射層3，然后在其表面涂覆一層納米硫化錫層，再采用熱絲化學(xué)氣相沉積方法，在納米硫化錫層表面沉積納米金剛石薄膜即可。

本實用新型使用納米鉆石烯制成的套管作為集熱管的內(nèi)管，由于納米鉆石烯的導(dǎo)熱率很高，高達120W·K^-1·cm^-1，快速導(dǎo)熱，節(jié)約能源、提高使用效率；玻璃管的內(nèi)表面涂覆納米鉆石烯層，由于納米鉆石烯具有良好的生物相容性，且低溫狀態(tài)下，對酸、堿、鹽等化學(xué)試劑都表現(xiàn)為惰性，甚至王水也不與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，耐腐性強，流出的水對人體皮膚無傷害，不易出現(xiàn)過敏等現(xiàn)象，而且利于清洗內(nèi)管；在內(nèi)管外表面設(shè)置紅外反射層，降低制造成本、膜層性能好，不產(chǎn)生環(huán)境污染；采用納米金剛石薄膜作為透光保護層，該透光性好，其在紅外區(qū)的吸收范圍為3~6μm，可加強對太陽能的吸收，且由于其硬度高，耐磨性能好、使用壽命長。