一种内置同轴金属换热套管的全玻璃真空太阳集热管制造技术

一种内置同轴金属换热套管的全玻璃真空太阳集热管，涉及全玻璃真空太阳集热管的生产技术领域，包括外表面具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃盲管、同轴的罩玻璃盲管，内玻璃盲管和罩玻璃盲管之间形成真空腔，在内玻璃盲管内设置同轴金属换热套管，所述同轴金属换热套管由直形金属外盲管和直形金属内管组成，所述直形金属内管同轴套置在直形金属外盲管内，所述直形金属外盲管位于内玻璃盲管内的一端为盲端，在所述金属外盲管外侧设置金属翼，在所述金属翼表面设置红外吸收涂层。本实用新型专利技术能提高集热管的效率、延长内置金属换热器的工作寿命并能用以组成自然循环系统的内置同轴金属换热套管的全玻璃真空太阳集热管。

Full glass vacuum solar heat collecting tube with built-in coaxial metal heat exchanging sleeve

All glass vacuum tube solar collector with a built-in coaxial metal heat pipe, involving all glass vacuum tube solar collector production technology field, including the outer surface is provided with a cover glass tube, blind coaxial solar selective absorbing coating of glass in the blind, blind in the glass tube and the cover glass vacuum tube blind cavity is formed between the inner glass blank tube set coaxial metal heat pipe, the coaxial metal heat sleeve is composed of straight metal outer blind pipe and straight metal inner tube, the straight tube is sheathed in the metal coaxial straight metal outer blind tube, the straight pipe is located inside a metal outer blind blind glass tube the blind side on the metal outer blind pipe is arranged outside the metal wing, the wing metal surface infrared absorbing coating. The utility model can improve the efficiency of the heat collecting tube, prolong the service life of the built-in metal heat exchanger and can be used to form a full glass vacuum solar heat collecting pipe with a built-in coaxial metal heat exchange sleeve of the natural circulation system.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及全玻璃真空太阳集热管的生产

技术介绍
全玻璃真空太阳集热管是目前我国太阳能热水市场应用最普遍的产品，全玻璃真空太阳集热管由外表面具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃盲管和同轴的罩玻璃盲管构成，内玻璃管盲端由罩玻璃管盲端内带吸气剂的支承件支承，内玻璃管另一端与罩玻璃管另一端熔封成为环状的开口端，内、罩玻璃管之间形成真空腔。由于全玻璃真空太阳集热管以管内存水为传热工质，存在易结垢、易泄露、不能承压、热容量过大等缺点。为了克服了上述缺点，人们在内玻璃管内插入U形金属管（目前大多为铜管），将流体传热工质——水置于U形金属管内，并在位于内玻璃管内的U形金属管的两段直管上嵌套一个圆柱形金属翼（目前大多为铝翼），以此形成了内置U形金属管的全玻璃真空太阳集热管。这种内置U形金属管的全玻璃真空太阳集热管的工作原理是：太阳辐射穿过罩玻璃管，投射在内玻璃管外表面的太阳选择性吸收涂层上，太阳选择性吸收涂层将太阳辐射能转换为热能，热能通过内玻璃管、铝翼和U形金属管传递给U形金属管内的流体传热工质，使流体传热工质不断升温；流体传热工质从U形金属管的一端（进口）流入、从U形金属管的另一端（出口）流出，以此达到流体传热工质循环流经U形金属管将热能从集热管输出的目的。在这种结构中，圆柱形铝翼与内玻璃管内表面相接触以导热。由于任何固体表面都不是理想平整的，圆柱形铝翼和内玻璃管的两接触面微观上的凹凸不平使得接触不完全而存在热阻（即接触热阻），降低热传递效率从而降低集热管的效率。另外，铝翼经常处于高温高湿环境，极易产生化学或电化学腐蚀，导致铝翼的热传递效率降低，腐蚀严重时则导致铝翼完全失效。
技术实现思路
本技术目的在于提出一种能提高集热管的效率、延长内置金属换热器的工作寿命并能用以组成自然循环系统的内置同轴金属换热套管的全玻璃真空太阳集热管。本技术包括外表面具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃盲管、同轴的罩玻璃盲管，内玻璃盲管和罩玻璃盲管之间形成真空腔，在内玻璃盲管内设置同轴金属换热套管，所述同轴金属换热套管由直形金属外盲管和直形金属内管组成，所述直形金属内管同轴套置在直形金属外盲管内，所述直形金属外盲管位于内玻璃盲管内的一端为盲端，其特征在于：在所述金属外盲管外侧设置金属翼，在所述金属翼表面设置红外吸收涂层。太阳辐射穿过罩玻璃管，投射在内玻璃管外表面的太阳选择性吸收涂层上，太阳选择性吸收涂层将太阳辐射能转换为热能，热能通过内玻璃管传递给表面设置有红外吸收涂层的金属翼，再通过金属外盲管的管壁传递至金属外盲管内的流体传热工质，使流体传热工质不断升温；流体传热工质从金属外盲管的出口端流出，从金属内管的进口端流入，以此达到流体传热工质循环流经同轴金属换热套管将热能从集热管输出的目的。由于本技术在同轴金属换热套管的金属外盲管外侧设置金属翼以强化传热，相对于金属内管内的流体传热工质，金属外盲管内的流体传热工质温度升高导致密度减小而产生浮升力，驱动流体传热工质向金属外盲管的外端口流动。本技术的优点是：（1）由于本技术在金属翼表面设置红外吸收涂层，提高金属翼的热辐射吸收率，提高全玻璃真空太阳集热管的内玻璃管与金属翼之间热传递的效率，从而提高集热管的效率。（2）由于本技术在金属翼表面设置红外吸收涂层，在金属翼表面形成了保护层，防止金属翼在高温高湿环境下的化学、电化学腐蚀，保持金属翼热传递效率，延长金属翼工作寿命。（3）本技术能与储热器（或换热器）组成自然循环系统，利用流体传热工质的密度差形成的浮升力驱动流体传热工质进行循环流动，而无需利用循环泵等外部动力，具有节省能源、降低系统成本及降低噪音等优点。进一步地，本技术的具体金属翼设计也可以是：所述金属翼在内玻璃盲管内的横断面上呈V字形，所述V字形的底部与所述金属外盲管焊接，可使金属翼与金属外盲管接触紧密、牢固，有利于金属翼与金属外盲管之间的热传导。所述V字形的两个侧臂对称布置在金属外盲管的两侧，有利于采用较少的金属翼材料获得较大的内玻璃盲管对金属翼热辐射的投影面积，具有节省材料、降低成本的优点。更进一步地，所述V字形的两个侧臂的自由端的连线通过所述内玻璃盲管的中心，两个侧臂的自由端分别接触在内玻璃盲管的内壁，有利于采用最少的金属翼材料获得最大的内玻璃盲管对金属翼热辐射的投影面积，具有节省材料、降低成本的优点。本技术的具体金属翼设计也可以是：所述金属翼由包围段和两个展开段组成，所述包围段嵌套在所述金属外盲管的外侧，工艺简单，装配简便；所述两个展开段分别对称延续在所述包围段的两侧，有利于采用较少的金属翼材料获得较大的内玻璃盲管对金属翼热辐射的投影面积，具有节省材料、降低成本的优点。进一步地，所述两个展开段的自由端的连线通过所述内玻璃盲管的中心，两个展开段的自由端分别接触在内玻璃盲管的内壁，有利于采用最少的金属翼材料获得最大的内玻璃盲管对金属翼热辐射的投影面积，具有节省材料、降低成本的优点。本技术的具体金属翼设计还可以是：所述金属翼由包围段、两个展开段和两个过渡段组成，所述包围段嵌套在所述金属外盲管的外侧，所述包围段为设有轴向开口的圆筒形，所述两个展开段分别通过径向设置的过渡段与包围段连接，所述两个展开段贴合在所述内玻璃盲管内表面，其优点是：采用贴合的方式，有利于内玻璃盲管内表面与金属翼之间的热传导。进一步地，所述两个展开段的自由端的连线通过内玻璃盲管的中心。有利于采用最少的金属翼材料获得最大的内玻璃盲管内表面与金属翼非贴合的两个面之间热辐射的投影面积，具有节省材料、降低成本的优点。附图说明图1为本技术的第一种结构示意图。图2为本技术的第二种结构示意图。图3为本技术的第三种结构示意图。具体实施方式例1：如图1所示，本技术包括外表面具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃盲管2、同轴的罩玻璃盲管1，内玻璃盲管2和罩玻璃盲管1之间形成真空腔，在内玻璃盲管2内设置同轴金属换热套管，该同轴金属换热套管由一根直形金属外盲管3-1和一根直形金属内管3-2组成，直形金属内管3-2同轴套置在直形金属外盲管3-1内，直形金属外盲管3-1位于内玻璃盲管2内的一端为盲端。在金属外盲管3-1外侧设置铝翼4，在铝翼4的两个表面分别设置红外吸收涂层，铝翼4在内玻璃盲管2内的横断面上呈V字形，铝翼4通过其V字形的底部与金属外盲管4焊接，V字形的两个侧臂对称布置在金属外盲管3-1的两侧。V字形的两个侧臂的自由端的连线通过内玻璃盲管2的中心，两个侧臂的自由端分别接触在内玻璃盲管2的内壁。例2：如图2所示，本技术包括外表面具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃盲管2、同轴的罩玻璃盲管1，内玻璃盲管2和罩玻璃盲管1之间形成真空腔，在内玻璃盲管2内设置同轴金属换热套管，该同轴金属换热套管由一根直形金属外盲管3-1和一根直形金属内管3-2组成，直形金属内管3-2同轴套置在直形金属外盲管3-1内，直形金属外盲管3-1位于内玻璃盲管2内的一端为盲端。在金属外盲管3-1外侧设置铝翼4，在铝翼4的两个表面分别设置红外吸收涂层，铝翼由包围段4-1和两个展开段4-2组成，包围段4-1嵌套在金属外盲管3-1的外侧，两个展开段4-2分别对称延续在包围段4-1的两侧。两个展开段4-2的自由端的连线通过内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内置同轴金属换热套管的全玻璃真空太阳集热管，包括外表面具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃盲管、同轴的罩玻璃盲管，内玻璃盲管和罩玻璃盲管之间形成真空腔，在内玻璃盲管内设置同轴金属换热套管，所述同轴金属换热套管由直形金属外盲管和直形金属内管组成，所述直形金属内管同轴套置在直形金属外盲管内，所述直形金属外盲管位于内玻璃盲管内的一端为盲端，其特征在于：在所述金属外盲管外侧设置金属翼，在所述金属翼表面设置红外吸收涂层。

【技术特征摘要】
1.一种内置同轴金属换热套管的全玻璃真空太阳集热管，包括外表面具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃盲管、同轴的罩玻璃盲管，内玻璃盲管和罩玻璃盲管之间形成真空腔，在内玻璃盲管内设置同轴金属换热套管，所述同轴金属换热套管由直形金属外盲管和直形金属内管组成，所述直形金属内管同轴套置在直形金属外盲管内，所述直形金属外盲管位于内玻璃盲管内的一端为盲端，其特征在于：在所述金属外盲管外侧设置金属翼，在所述金属翼表面设置红外吸收涂层。2.根据权利要求1所述内置同轴金属换热套管的全玻璃真空太阳集热管，其特征在于：所述金属翼在所述内玻璃盲管内的横断面上呈V字形，所述V字形的底部与所述金属外盲管焊接，所述V字形的两个侧臂对称布置在金属外盲管的两侧。3.根据权利要求2所述内置同轴金属换热套管的全玻璃真空太阳集热管，其特征在于：所述V字形的两个侧臂的自由端的连线通过所述内玻璃盲管的中心，两个侧臂的自由端分别接触在内玻璃盲管...

【专利技术属性】
技术研发人员：周必安，黄永定，朱晓俊，高宇青，
申请(专利权)人：广州日利太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44