一种太阳能热水器集热管制造技术

本实用新型专利技术公开一种太阳能热水器集热管，涉及太阳能技术领域，包括外管和内管，外管和内管之间形成真空层，所述内管为纳米钻石烯压制而成的套管，所述内管外表面从里到外依次设置有红外反射层、吸收层和透光保护层。本实用新型专利技术使用纳米钻石烯制成的套管作为集热管的内管，由于纳米钻石烯的导热率很高，高达120W·K‑1·cm‑1，快速导热，节约能源、提高使用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能
，特别涉及一种太阳能热水器集热管。
技术介绍
太阳能是指太阳的热辐射能，一般用作发电或者为热水器提供能源，太阳能的热利用基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前，常见的太阳能收集装置主要包括平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器等。太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。生活中，主要以真空管式太阳能热水器为主，真空管式太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，工作原理为光穿过集热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的选择性吸收涂层上，将太阳光能的热量吸收，由于两层玻璃之间是真空隔热的，热量不能向外传，只能传给玻璃管里面的水，使玻璃管内的水加热，加热后的水沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶，桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充，如此不断循环，使水连续加热，从而达到热水的目的。但目前的真空管式太阳能热水器热吸收效率低，有时无法满足人们的用水需求。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种热吸收效率高的一种太阳能热水器集热管。基于以上目的，本技术采取以下技术方案：一种太阳能热水器集热管，包括外管和内管，外管和内管之间形成真空层，所述内管为纳米钻石烯压制而成的套管，所述内管外表面从里到外依次设置有红外反射层、吸收层和透光保护层。所述内管内设置有玻璃管，玻璃管内表面涂覆有纳米钻石烯层。所述红外反射层的厚度为100nm~300nm；所述吸收层厚度为500nm~1μm。所述吸收层为纳米硫化锡层。所述透光保护层为纳米金刚石薄膜，透光保护层厚度为30~60nm。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1、本技术使用纳米钻石烯制成的套管作为集热管的内管，由于纳米钻石烯的导热率很高，高达120W·K-1·cm-1，快速导热，节约能源、提高使用效率；2、玻璃管的内表面涂覆纳米钻石烯层，由于纳米钻石烯具有良好的生物相容性，且低温状态下，对酸、碱、盐等化学试剂都表现为惰性，甚至王水也不与其发生化学反应，耐腐性强，流出的水对人体皮肤无伤害，不易出现过敏等现象，而且利于清洗内管；3、在内管外表面设置红外反射层，降低制造成本、膜层性能好，不产生环境污染；4、采用纳米金刚石薄膜作为透光保护层，该透光性好，其在红外区的吸收范围为3~6μm，可加强对太阳能的吸收，且由于其硬度高，耐磨性能好、使用寿命长。附图说明图1为实施例1的结构示意图；图2为实施例2的结构示意图。具体实施方式实施例1一种太阳能热水器集热管，如图1所示，包括外管1（玻璃制成）和内管2，外管1和内管2之间形成真空层，所述内管2为纳米钻石烯压制而成的套管，所述内管2外表面从里到外依次设置有红外反射层3、吸收层4和透光保护层5，红外反射层3的厚度为100nm，吸收层4的厚度为500nm，所述吸收层4为纳米硫化锡层，所述透光保护层5为纳米金刚石薄膜，透光保护层厚度为60nm。内管2的具体方法为：先在内管2上采用磁控溅射方法沉积红外反射层3，然后在其表面涂覆一层纳米硫化锡层，再采用热丝化学气相沉积方法，在纳米硫化锡层表面沉积纳米金刚石薄膜即可。实施例2一种太阳能热水器集热管，如图2所示，包括外管1（玻璃制成）和内管2，外管1和内管2之间形成真空层，所述内管2为纳米钻石烯压制而成的套管，所述内管2内还设置有玻璃管6，玻璃管6内表面涂覆有纳米钻石烯层7，所述内管2外表面从里到外依次设置有红外反射层3、吸收层4和透光保护层5，所述红外反射层3的厚度为300nm，吸收层4的厚度为1μm，所述吸收层4为纳米硫化锡层，所述透光保护层5为纳米金刚石薄膜，透光保护层厚度为30nm。内管的具体方法为：先在玻璃管6内表面涂覆纳米钻石烯层7（纳米钻石烯中加入以合成树脂为主的粘结剂，然后进行涂覆），玻璃管6外套设内管2，然后内管2上采用磁控溅射方法沉积红外反射层3，然后在其表面涂覆一层纳米硫化锡层，再采用热丝化学气相沉积方法，在纳米硫化锡层表面沉积纳米金刚石薄膜即可。本技术使用纳米钻石烯制成的套管作为集热管的内管，由于纳米钻石烯的导热率很高，高达120W·K-1·cm-1，快速导热，节约能源、提高使用效率；玻璃管的内表面涂覆纳米钻石烯层，由于纳米钻石烯具有良好的生物相容性，且低温状态下，对酸、碱、盐等化学试剂都表现为惰性，甚至王水也不与其发生化学反应，耐腐性强，流出的水对人体皮肤无伤害，不易出现过敏等现象，而且利于清洗内管；在内管外表面设置红外反射层，降低制造成本、膜层性能好，不产生环境污染；采用纳米金刚石薄膜作为透光保护层，该透光性好，其在红外区的吸收范围为3~6μm，可加强对太阳能的吸收，且由于其硬度高，耐磨性能好、使用寿命长。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热水器集热管，包括外管和内管，外管和内管之间形成真空层，其特征在于，所述内管为纳米钻石烯压制而成的套管，所述内管外表面从里到外依次设置有红外反射层、吸收层和透光保护层。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热水器集热管，包括外管和内管，外管和内管之间形成真空层，其特征在于，所述内管为纳米钻石烯压制而成的套管，所述内管外表面从里到外依次设置有红外反射层、吸收层和透光保护层。2.如权利要求1所述的太阳能热水器集热管，其特征在于，所述内管内设置有玻璃管，玻璃管内表面涂覆有纳米钻石烯层。3.如权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪涛，薛胜辉，杨晋中，武艳强，
申请(专利权)人：河南省豫星华晶微钻有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41