太阳能全玻璃真空集热管制造技术

一种太阳能全玻璃真空集热管，其底部密封、具有真空夹套的、细长的套管玻璃管；在所述套管玻璃管的管腔充满水，并与太阳能热水器的储水箱的水相连通，套管玻璃管真空夹套的内层玻璃管的外表面涂有黑色薄膜，其特征在于，在真空集热管的管腔中沿轴线方向插入一块薄形隔板。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于太阳能热水器的全玻璃真空集热管，尤其是涉及一种通过增加对流传热过程中流体的流速来达到强化传热的太阳能全玻璃真空集热管的一种装置。
技术介绍
现有的直插式真空管太阳能热水器，上部是储水箱，中下部倾斜地连通一定数量的具有真空夹套的细长玻璃管，使用时将夹套玻璃管和储水箱全部充满水。由于夹套玻璃管的内层管外表面涂有黑色吸热膜，当有阳光照射时，黑色吸热膜升温，其热量通过内层玻璃管的管壁传给管腔内的水，使水温升高，并上升到储水箱内，而储水箱内未升温的水则下降到管腔内，形成对流循环传热使储水箱内水温逐渐升高。这种夹套玻璃管通常称为太阳能全玻璃真空集热管。然而，这种集热管的对流传热并未达到最佳状态。因为，对每一根集热管而言，吸收太阳能主要是集中在迎太阳光的上半侧，使上半侧水的温度较高，下半侧水的温度相对较低，而高温水的密度比低温水要小，所以集热管内上半侧温度较高的水沿着上半侧向上流进储水箱，而集热管下半侧的水沿着下半侧从上往下流进集热管。这种对流传热的强度取决于上半侧水与下半侧水的温度差。这里由于上半侧和下半侧的水是连通的，不可避免地就有横向的热量与质量的传递，使得上半侧与下半侧之间的水温差减小，并使对流的流向紊乱，因而减弱对流传热，必然影响到储水箱中水的温升，使热效率降低。技术的内容本技术的目的在于提供一种防止横向的传质和传热，即防止对流传热的流向紊乱，有效提高热效率的太阳能全玻璃真空集热管。本技术的目的由如下技术方案实施其底部密封、具有真空夹套的、细长的套管玻璃管；在所述套管玻璃管的管腔充满水，并与太阳能热水器的储水箱的水相连通，套管玻璃管真空夹套的内层玻璃管的外表面涂有黑色薄膜，在真空集热管的管腔中沿轴线方向插入一块薄形隔板。所述薄形隔板的宽度(b)，与全玻璃真空集热管腔的内径(d)之差的绝对值|d-b|≤18mm。所述薄形隔板上部顶端与集热管上部顶端高出0～9cm。所述薄形隔板的长度比所述全玻璃真空集热管管腔的轴向长度小50～130cm。所述薄形隔板的材质为工程塑料或不锈钢。该工程塑料可以是聚丙烯塑料、酚醛塑料、尿醛塑料、聚酰胺塑料、耐热橡胶、硅橡胶、聚三氟氯乙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚乙烯塑料等。本技术的优点是该隔板使集热管上半侧的高温水与下半侧的低温水相互隔离，基本没有横向的传热与传质，其间可维持较大的水温差，可形成较强的、有序的对流传热流动，最终使整个太阳能热水器的热效率增高。其结构简单、成本低，无须改变现有的太阳能热水器的生产工序，最终可使整个太阳能热水器的热效率有效提高。附图的图面说明附图说明图1为本技术的纵断面示意图。图2为本技术的横断面示意图。实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步说明。如图1、图2所示，太阳能全玻璃真空集热管是底部密封、具有真空夹套1的、细长的套管玻璃管；在套管玻璃管的管腔2充满水，并与太阳能热水器的储水箱的水相连通，套管玻璃管真空夹套1的内层玻璃管的外表面涂有黑色薄膜3，阳光照射时，黑色薄膜3升温，把热量通过内层玻璃管的管壁4传给管腔2内原先充满的水，使水温升高。在真空集热管的管腔2中沿轴线方向插入一块薄形隔板5。本实施例的薄形隔板5的几何学外形是平面。薄形隔板5的宽度b，与全玻璃真空集热管腔2的内径d之差的绝对值|d-b|≤18mm，即薄形隔板5的宽度b与全玻璃真空集热管腔2的内径d相比，既可大也可小，其幅度不超过18mm。本实施例是薄形隔板5的宽度b比全玻璃真空集热管腔2的内径d大1mm，薄形隔板5上部顶端与集热管上部顶端相齐平，长度比集热管管腔2的轴向长度小10cm。薄形隔板5的材质为工程塑料或不锈钢。该工程塑料可以是聚丙烯塑料、酚醛塑料、尿醛塑料、聚酰胺塑料、耐热橡胶、硅橡胶、聚三氟氯乙烯塑料、聚苯乙烯塑料、聚乙烯塑料等。本实施例的材质是酚醛塑料。现对现有的集热管和现改进的集热管做一具体的实验对比。任取两台相同型号、公称容积为120升的直插式真空管太阳能热水器A与B，在热水器B的各根集热管的管腔内均按本技术方案插入一块厚度为3mm、材料为酚醛塑料的平面形薄隔板，在两个储水箱的上半部的相同部位分别安装测量水温的热电偶，并分别注入110升相同温度的水，将它们放置于开阔广场，相距约10米，定位方向均为正南方来进行对比。将A与B均用聚苯乙烯泡沫塑料板严密地笼罩，闲置两天，不让阳光对A与B产生影响，以保证测试的外在条件相同。之后，具体测试时刚好是薄云遮天的气象条件，当时热电偶测得热水器A与B的水温均为20.2℃，迅速揭去笼罩的泡沫塑料板后，每半小时从热电偶测温表上记温一次，结果如下表所示 结论热水器A的水温升高20.1℃，B则升高21.9℃。21.9/20.1＝109％，热效率增高9％。权利要求1.一种太阳能全玻璃真空集热管，其底部密封、具有真空夹套的、细长的套管玻璃管；在所述套管玻璃管的管腔充满水，并与太阳能热水器的储水箱的水相连通，套管玻璃管真空夹套的内层玻璃管的外表面涂有黑色薄膜，其特征在于，在真空集热管的管腔中沿轴线方向插入一块薄形隔板。2.根据权利要求1所述的一种太阳能全玻璃真空集热管，其特征在于，所述的薄形隔板的几何学外形既可以是平面的一部份，亦可以是圆柱体表面的一部份，亦可以是复杂曲面的一部份。3.根据权利要求1所述的一种太阳能全玻璃真空集热管，其特征在于，所述的薄形隔板的宽度(b)，与全玻璃真空集热管腔的内径(d)之差的绝对值d-b≤18mm。4.根据权利要求1所述的一种太阳能全玻璃真空集热管，其特征在于，所述薄形隔板长度比所述全玻璃真空集热管管腔的轴向长度小50-130cm。5.根据权利要求1所述的一种太阳能全玻璃真空集热管，其特征在于，所述薄形隔板插入真空集热管的管腔后，其上部顶端比集热管上部顶端高0～9cm。6.根据权利要求1所述的一种太阳能全玻璃真空集热管，其特征在于，所述薄形隔板的材质为工程塑料或不锈钢。专利摘要本技术公开了一种用于太阳能热水器的全玻璃真空集热管，其底部密封、具有真空夹套的、细长的套管玻璃管；在套管玻璃管的管腔充满水，并与太阳能热水器的储水箱的水相连通，套管玻璃管真空夹套的内层玻璃管的外表面涂有黑色薄膜，在真空集热管的管腔中沿轴线方向插入一块薄形隔板。其优点是该集热管上半侧的高温水与下半侧的低温水之间相互隔离，基本没有横向的传热与传质，其间可维持较大的水温差，可形成较强的、有序的对流循环和传热流动，最终使整个太阳能热水器的热效率增高。其结构简单、成本低，而且无须改变现有的太阳能热水器的生产工序，最终可使整个太阳能热水器的热效率有效提高。文档编号F24J2/46GK2569043SQ0224792公开日2003年8月27日 申请日期2002年8月9日 优先权日2002年8月9日专利技术者张秀华 申请人:张秀华本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀华，
申请(专利权)人：张秀华，
类型：实用新型
国别省市：