太阳能热真空管热效率提高装置是一个塞子，沿塞子的下底周边的一条圆直径的两侧的最外边上各开一个穿透塞子的圆孔。在一个圆孔内插入一支≤１８０°角，≥９０°角的高温水出水管，此管一端与塞子的下底平齐，另一端接近太阳能热水器水箱最大贮水量的水面。塞子的另一个圆孔内插入一支一端与塞子的上圆周顶面平齐，另一端可伸至热真空管近底部的低温水进水管。这种太阳能热真空管的热效率提高装置装在太阳能热真空管的管口上后，再装在太阳能热水器的水箱上，可使太阳能热真空管的热效率相应提高４０％。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种影响液体流动的装置，特别是一种可消除液体紊流现象，改善液体热传递效果的装置，现有市售的“太阳能热水器”是用清华大学研制的太阳能热真空管组装而成的为多，其原因是这种热真空管的太阳能利用率远高于板式太阳能收集器。清华大学研制的热真空管的结构与普通热水瓶胆近似，只是它的形状细长；热真空管的开口端直接插入太阳能热水器的水箱中，于是水箱中的冷水通过管口与热真空管内的被太阳晒热的水进行自然对流。最终使水箱内的水加热。下面以清华热真空管来称呼这种太阳能热真空管。这一过程可以这样来理解将清华热真空管装满水，并用一塞子塞住管口，置于太阳下晒，于是真空管内的水可达到一个最高温度值，设为80℃，即标在附附图说明图1上以热真空管全长为L，以真空管内的某点的水温为t℃，所绘制的点线(1)，是一条水平线。当把热真空管的开口端插入太阳能热水器的水箱内后，则因水箱内的水的水温比热真空管内的水的水温低得多，比如是20℃，于是水箱中的低温水与热真空管中的高温水因水密度的变化而会发生水流相对移动的对流现象，于是热真空管内的水的水温即逐步提高至一最高的温度，即是附图1中所标出的双点线(2)，与水平的点线相交点，即为A点，也即是最高水温点，再晒其水温也无法超越量高水温点80℃。因为在真空管口处的水温最低，而真空管底的水温最高，因此对流而入的水量高也不会高于原最高水温80℃。在达到A点的80℃后，根据流体动力学的观点，等温度梯度的水是无推动力的。所以真空管底部的水永远不会发生对流现象，那么近真空管底部一段的水是不起热传递作用的。现在，再观察一下热真空管的结构，对细面长度为L的一端开口的真空管而言，太阳能热水器水箱中的冷水不断向管口内移动，而管内的热水应从管内部不断向水箱内移动，形成对流。而在热真空管口处冷热两股水必然会迎头相撞，并不断进行热交换。由于冷水与热水相互的紊流现象，限制了正常而完全的冷热水的对流现象。使冷水在管内移动一小段距离即被热水冲击而提高了水温，降低了水密度，于是只能向管口移动，从而阻碍了冷水理应移至热真空管的底部，再从底部移至管口处到80℃水温的最理想对流状态，但事实上是被短路了，在冷、热两股水流在迎头相撞时产生的紊流现象使理想的对流状态不能到位，如附图1双点线(2)所示的A点。那也是说热真空管近底部的一部分热水永远是不会被冷水对流交替的。此时太阳能热水器水箱中的水相对而言是末被加热到应当达到的水温的。本技术的目的是要提供一种使太阳能热真空管热效率提高的装置，此装置是可塞在热真空管管口上的装有低温水进水管与高温水出水管的塞子本技术是这样实施的太阳能热真空管热效率提高装置是一个可塞在太阳能热真空管口的塞子，沿塞子的下底周边的一条圆直径的两侧的最外边上各开一个可穿透塞子的圆孔，在一个圆孔内插入一支≤100°角，又≥90°角的高温水出水管，此管的一端与塞子的下底面平齐，另一端应可接近太阳能水箱的最高贮水量的水面。而塞子的另一个圆孔内插入一支一端与塞子的上圆顶面平齐，另一端可伸至热真空管近底部的低温水进水管。使用太阳能热真空管热效率提高装置装在清华热真空管的管口上后，再装在太阳能热水器的水箱上，使热效率提高装置的弯曲插管的弯曲口置于装满水的水箱的水面下，以免热量散失。此时的清华热真空管经太阳照射后，热真空管内的水温升高，水密度下降，则热水徐徐上升，最后从弯曲管口流出，而水箱内的水密度较大的冷水即顺着太阳能热真空管提高装置上的长直管进入到清华热真空管的管底处补充上升的热水所留下的空缺，这样形成了冷、热水的对流循环，这种对流是被分隔的，不会发生冷、热水对撞的干涉现象。所以使水箱内的水不断地达到最理想的对流状态，则其水温上升相对较快。在附图2中作进一步的阐述附图2为装有太阳能热真空管提高装置的清华热真空管内水的温度分布图假设水箱内冷水的初始温度为20℃，冷水顺着太阳能热真空管提高装置的进水直管流入管底时，还应受到直管管壁的传导传热的影响，所以冷水从直管口流至直管底处的水温是有所提高的，即从附图2上可见，在热效率提高装置的进水直管口的水温，假设为20℃，此水移至直管末端时，其水温假设为25℃，即图中的水温线(2)，直管末端B位置的水温即为25℃，这是一个优点。这一优点说明加了热效率提高装置之后，冷水受太阳幅射加热时初始水温已经有了一定的提高，则此水再加热到标准温度的时间也应相对缩短，也就是快些。从热真空管的B处流出的水受到太阳光的幅射后，水温逐渐上升，水密度降低速度加快，则使水流上移速度加快，至热真空管出口端经塞子上的弯曲插管被引到水箱的近水面处流出，此时流出的水温应是最高的水温，设为80℃，为水温线(1)。采用太阳能热真空管热效率提高装置后的热效率与原太阳能热真空管的热效率的比较可通过附图1与附图2的曲线比较而见将附图1与附图2两图的曲线相比较，其附图2上的水温线是逐步上升的倾斜线，而不再是附图1上所示的只能是平直线，说明附图2所示的水温线的传热效果是优于附图1所示的，也即是装有太阳能热真空管热效率提高装置的热传递效果比不装热效率提高装置的优良得多。下面列出一组实验数据来估计装有热效率提高装置与未装热效率提高装置的太阳能热真空管的传热效果的比较。实验在98年7月1日进行，上午7:00至上午11:00为晴天，继而转多云，数据不再记录。用两个容积都是11升的水箱。其中c为水的比热，m为水的质量 经实验所得数据计算的热效率比值可见，装有热效率提高装置的比未装热效率提高装置的太阳能热真空管的热效率比为1.4∶1.0，即装有热效率提高装置的比未装热效率提高装置的太阳能热真空管的热效率高出40％。由此可见采用太阳能热真空管热效能提高装置可比原有的太阳能热真空管的热效率可提高40％。下面参照附图对本技术所指的装有热效率提高装置的太阳能热真空管作详细的阐述。附图1是未装有热效率提高装置的太阳能热真空管的水温线图；附图2是装有热效率提高装置的太阳能热真空管的水温线图；附图3是可装在太阳能热真空管管口的热效率提高装置结构示意附图4是在太阳能热水器水箱上装配装有热效率提高装置的太阳能热真空管的安装结构示意图。参照附图3、附图4，太阳能热真空管热效率提高装置(6)是一个可塞在太阳能热真空管口的塞子(1)，沿塞子(1)的下底面周边的一条圆直径的两侧最外边处各开一个穿透塞子的圆孔(2)(4)，一个圆孔(4)内插入一支≤180°角，≥90°角的高温水出水管(5)，此管子(5)的一端与塞子(1)的下底平齐，另一端的长度可接近水箱的水面。而塞子(1)的另一个圆孔(2)内插入一支一端与塞子(1)的上圆周顶面平齐，另一端可伸至热真空管(6)近底部的低温水进水管(3)。这种太阳能热真空管热效率提高装置装在清华热真空管(6)的管口上后，再将此太阳能热真空管装在太阳能热水器的水箱(7)上，并使太阳能热真空管热效率提高装置的高温水出水管(5)的管口应置于装清水的水箱(7)的水面下。装有热效率提高装置的太阳能热真空管的有益效果是热真空管经太阳照射后，其太阳能热水器的水箱内的水温升高比未装热效率提高装置的单用清华热真空管的太阳能热水器的水箱水温升高得快，其热效率可提高40％。相对而言，在原产品销售利润不变的条件下，以同样的加热水量的速度本文档来自技高网...
【技术保护点】
太阳能热真空管热效率提高装置是与太阳能热真空管配套的一种可提高热效率的装置，其特征在于热效率提高装置是一个塞子（１），沿塞子（１）的下底周边的一条圆直径的两侧的最外边上各开一个穿透塞子的圆孔（２）（４），一个圆孔（４）内插入一支≤１８０°角，≥９０°角的高温水出口管（５）；而塞子（１）的另一个已穿透塞子的圆孔（２）内插入一支一端与塞子（１）的上圆周顶面平齐，另一端可伸至热真空管（６）近底部的低温水进口管（３）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王利金，
申请(专利权)人：王利金，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。