振荡热管式真空管太阳能集热器制造技术

一种振荡热管式真空管太阳能集热器，其特征是其主要由振荡热管(3)、真空管(5)、集热套管(2)、吸热铝片(7)、包裹传热翅片(8)和支撑肋柱(9)组成。本实用新型专利技术的特征在于选择性吸收涂层是涂在紧贴于真空管内壁的吸热铝片的外表面上，通过吸热铝片传递热量给包裹传热翅片和振荡热管，促使管内工质循环振荡，实现热量的收集和传递。

【技术实现步骤摘要】
振荡热管式真空管太阳能集热器
: 本技术是一种采用振荡热管作为传热元件的真空管太阳能集热器，具体是一种振荡热管式真空管太阳能集热器，属于太阳能应用
。
技术介绍
: 太阳能是一种丰富、分布范围极广的资源，如果能大量地开发和利用，在给人类提供清洁能源的同时，还能达到零污染及零排放的要求，能极大地促进和加速我国节能减排目标的实现。 太阳能的利用方法是多种多样的。目前，太阳能热水器不论在工业还是家用都被广泛的使用，而集热器是太阳能热水器的一个核心部件。国内市场上太阳能集热器的种类较多，大多数是采用水管式和热管式两大类传热结构，水管式传热结构虽然结构简单，成本低廉，但是这种集热器中的水不能排空，在外界温度过低时，集热器中的水就会结冰膨胀，损坏真空管，给使用者带来诸多不便。 相比水管式，热管式不但解决了许多水管式的问题，而且具备了很多自身优点。特别是随着电子行业的散热问题日益凸显，使得振荡热管得到了很大的发展和应用。相较常规热管，振荡热管有着易于微小型化、可灵活布置和易于加工制造等特点，特别是传热性能比普通热管更佳，加上对集热器内部结构的改进，大大提高了集热效率。
技术实现思路
: 本技术的目的在于改进已有技术的不足，提供一种振荡热管式真空管太阳能集热器换热装置，提高了真空管太阳能集热器的集热效率。 本技术的目的是这样实现的: 一种振荡热管式真空管太阳能集热器，其主要由振荡热管3、真空管5、集热套管2、吸热铝片7、包裹传热翅片8和支撑肋柱9组成，其中，振荡热管和真空管是集热器装置的核心部件，吸热铝片是吸收辐射热的主要部件，传热翅片是传导辐射热给热管的重要部件。每根所述振荡热管3的加热段用包裹传热翅片8紧紧包裹并穿插成两翼翅片，并通过导热胶紧密粘合在吸热铝片7上，吸热铝片7外表面涂有太阳能吸收涂层，并紧贴在真空管5内管壁上，吸热铝片7呈圆柱形，吸热铝片7中间空心部分插入支撑肋柱9，支撑肋柱9四个角分别顶在四根振荡热管3上，防止振荡热管3松动脱离。 真空管内的传热器件是回路振荡热管。 所述吸热铝片7紧贴在真空管5内管壁上，使辐射采光面积达到最大。 所述真空管5出口处装右封口塞4，可封闭管内空气，避免其流动而产生的热损失。 [0011 ] 所述真空管5下方80-250毫米的距离处安装有反光板13，可以反射部分光能到吸热板上，减少辐射热损失。 一种振荡热管式真空管太阳能集热器装置，由振荡热管、真空管、集热套管、反光板、吸热铝片、包裹传热翅片、封口塞和支撑肋柱八大部分组成。振荡热管和真空管是集热装置的核心部件，其中，振荡热管加工成2弯头4个直管段的回路结构，充液工质为互溶性双工质，工质的选择及配对、充液率和体积配比是根据工质热物性和大量实验研宄得到，其中在工作温度范围内启动功率最低、中小功率下传热性能最佳、稳定性最好的工质组合应是最佳选择。本技术中的振荡热管选取50%充液率、体积配比为0.9:0.1的丙酮-水双工质作为充液介质。振荡热管加热段涂有一层导热胶，然后用铝片紧紧包裹，并穿插形成热管的两翼翅片，贴压在吸热铝片的内侧壁上；再根据真空管内管尺寸把吸热铝片环成圆环状，圆环外侧壁涂有选择性吸收涂层，内侧贴压有传热翅片和振荡热管，圆环中心插入支撑肋柱，支撑肋柱四个角分别顶在每根振荡热管的4个直管段上，防止热管松动和脱离；然后把振荡热管的加热段以及所有相连的吸、传热零部件整体插入真空管中，最后，用封口塞把真空管管口封好。振荡热管中间部分留有很短的绝热段，用保温材料包好，而冷却段直接插入集热套管中，用于加热流经套管的流体。 本技术的工作原理为:太阳光透过真空玻璃管照射到真空管内壁的吸热铝片上，被涂在吸热铝片上的选择性吸收涂层吸收，吸热铝片温度升高，热量通过贴压在其内壁面上的传热翅片传给振荡热管的加热端，振荡热管内部工质受热后开始启振，随着太阳能辐射强度的增加，管内工质振荡流动加剧，传热性能大幅提高，工质流经冷却段时，把热量传给热管冷端的流体。本技术为了减小真空管辐射吸热量的损失，在真空管下方加有反光板，进一步提高辐射热的吸收效率。 本技术与已有技术相比，具有以下显著特点和积极效果:首先，被加热流体只流经套管，由热管直接加热，所以不存在像水管式真空集热管在外界温度过低时，内部水结冰膨胀出现爆管现象，给使用者带来诸多不便；其次，相比于目前市场上的普通热管式真空管太阳能集热器，振荡热管更易于灵活布置在真空管内，且加工简单、重量轻、制造成本低；热管的结构形式、传热面积和长度可根据工艺要求灵活调整；合适的工质组合和配比，可大大降低热管的启动功率和传热热阻；同时，振荡热管对太阳辐射热强度变化很灵敏，适应性强，传热性能佳。 在普通热管式真空管太阳能集热器中，选择性吸收涂层一般是涂在真空管内管壁上，普通热管和真空管内壁的换热是通过安装在热管和真空管内壁间的翅片来传导，翅片与内管壁的接触性能，会影响热管的热吸收性能和传热性能。而本技术的特征在于，选择性吸收涂层是涂在吸热铝片上，而吸热铝片又通过传热铝翅片与热管紧密面接触，从而使热传导性能更佳，因此，把太阳能真空管和振荡热管相结合组成的振荡热管式真空管太阳能集热器汇集了两者的优点与一体，使其具有热损失低、传热性能佳、易于加工制作、热管布置灵活、成本低、使用可靠，且无需防冻和无结垢等突出特点。 【附图说明】 : 图1为本技术的整体结构示意图。 图2为本技术的内部结构示意图。 图3是本技术的集热器的结构示意图。 图4为本技术的振荡热管的结构示意图。 图5为本技术的支撑肋的主视图。 图6为本技术的支撑肋的左视图。 图中各部件标号如下:1为保温层、2为集热套管、3为振荡热管、4为封口塞、5为真空管、6为选择性吸收涂层、7为吸热铝片、8为包裹传热翅片、9为支撑肋柱、10为弹簧支架、11为消气剂、12为支架、13为反光板。 具体实施方案: 下面结合附图和实施案例对本技术作进一步详细说明。 如图1至6，一种振荡热管式真空管太阳能集热器，其主要由振荡热管3、真空管5、集热套管2、吸热铝片7、包裹传热翅片8和支撑肋柱9组成，其中，振荡热管和真空管是集热器装置的核心部件，吸热铝片是吸收辐射热的主要部件，传热翅片是传导辐射热给热管的重要部件。每根所述振荡热管3的加热段用包裹传热翅片8紧紧包裹并穿插成两翼翅片，并通过导热胶紧密粘合在吸热铝片7上，吸热铝片7外表面涂有太阳能吸收涂层，并紧贴在真空管5内管壁上，吸热铝片7呈圆柱形，吸热铝片7中间空心部分插入支撑肋柱9，支撑肋柱9四个角分别顶在四根振荡热管3上，防止振荡热管3松动脱离。 真空管内的传热器件是回路振荡热管。 本技术是针对南京地区太阳能辐射强度，环境温度和工艺要求，设计成每根真空管内部布置一根由2弯路4个直管段构成的回路式振荡热管结构，工质选用互溶性双工质，充液率、工质体积配比、管径和长度等基本设计参数根据要求优化设计。 所述吸热铝片7紧贴在真空管5内管壁上，使辐射采光面积达到最大。 太阳能吸收涂层是涂在吸热铝片的外表面上，可最大程度地吸收太阳能辐射热，并使热量集中于吸热铝片上。 传热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡热管式真空管太阳能集热器，其特征是其主要由振荡热管(3)、真空管(5)、集热套管(2)、吸热铝片(7)、包裹传热翅片(8)和支撑肋柱(9)组成，其中，振荡热管和真空管是集热器装置的核心部件，吸热铝片是吸收辐射热的主要部件，传热翅片是传导辐射热给热管的重要部件，每根所述振荡热管(3)的加热段用包裹传热翅片(8)紧紧包裹并穿插成两翼翅片，并通过导热胶紧密粘合在吸热铝片(7)上，吸热铝片(7)外表面涂有太阳能吸收涂层，并紧贴在真空管(5)内管壁上，吸热铝片(7)呈圆柱形，吸热铝片(7)中间空心部分插入支撑肋柱(9)，支撑肋柱(9)四个角分别顶在四根振荡热管(3)上，防止振荡热管(3)松动脱离。

【技术特征摘要】
1.一种振荡热管式真空管太阳能集热器，其特征是其主要由振荡热管(3)、真空管(5)、集热套管(2)、吸热铝片(7)、包裹传热翅片(8)和支撑肋柱(9)组成，其中，振荡热管和真空管是集热器装置的核心部件，吸热铝片是吸收辐射热的主要部件，传热翅片是传导辐射热给热管的重要部件，每根所述振荡热管(3)的加热段用包裹传热翅片(8)紧紧包裹并穿插成两翼翅片，并通过导热胶紧密粘合在吸热铝片(7)上，吸热铝片(7)外表面涂有太阳能吸收涂层，并紧贴在真空管(5)内管壁上，吸热铝片(7)呈圆柱形，吸热铝片(7)中间空心部分插入支撑肋柱(9)，支撑肋柱(9)四个角分别顶在四根振荡热管(3)上，防止振荡热管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏磊，吕绍凡，武文彬，吴薇，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32