一种新型高效太阳能集热管制造技术

本发明专利技术提出了一种新型高效太阳能集热管，包括同轴套设的内不锈钢管、外玻璃管，内不锈钢管、外玻璃管两端通过密封件密封连接，内不锈钢管外壁设有铜翼平板，铜翼平板为TU1铜带；其中，密封件包括连接管、膨胀补偿波纹管、可伐连接件、可伐，本申请集热管优化管体结构并合理选配材料，具有优异的集热、导热效率，且集热启动速率快，在聚光或不聚光时温度区间在80

【技术实现步骤摘要】
一种新型高效太阳能集热管


[0001]本专利技术涉及太阳能集热管
，具体的为一种新型高效太阳能集热管。

技术介绍

[0002]集热管是太阳能热水器的核心，他的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降，集热管式太阳能热水器作为一种技术成熟，结构简易的的太阳能热水器，被广泛的使用在许多民用领域。
[0003]太阳能集热管主要通过若干壁面真空的真空集热管实现集热，制造成本高，集热管的热吸收率是非常重要的性能参数，当下有采用钢管结构的，可保证一定的强度，且吸热性好，但成本高，受热面积小，且高温下必须配合聚光器才能使用，仍存在很多实用问题，对此，本申请提出了一种新型高效太阳能集热管。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种新型高效太阳能集热管，优化管体结构，采用创新的平板无氧铜带包覆不锈钢管，合理选配材料，具有优异的集热、导热效率，更大正反面集热面积，集热启动速率快，在聚光或不聚光时均可正常使用温度区间在80
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260℃，应用领域广泛，整体自洁性好，有效使用寿命长，经济高效，值得推广应用。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型高效太阳能集热管，包括同轴套设的内不锈钢管、外玻璃管，内不锈钢管、外玻璃管两端通过密封件密封连接，内不锈钢管外壁设有铜翼平板，铜翼平板为TU1铜带；其中，密封件包括连接管、膨胀补偿波纹管、可伐连接件、可伐。
[0006]作为本专利技术进一步优选，膨胀补偿波纹管内填充高温烧结型锆钒铁吸气剂。
[0007]作为本专利技术进一步优选，铜翼平板厚度为内不锈钢管外径的1%。
[0008]作为本专利技术进一步优选，内不锈钢管外径为25mm，TU1铜带厚度为0.25mm。
[0009]作为本专利技术进一步优选，该太阳能集热管制备步骤为，S1、取预先处理好的不锈钢管和TU1铜带，用自锁扣的滚轮模具将TU1薄带紧压在不锈钢管上，并清洗镀膜，两端配上连接管、膨胀补偿波纹管，并于膨胀补偿波纹管内置非蒸散型吸气剂，得内不锈钢管；S2、将内不锈钢管通过可伐连接件、可伐安装在外玻璃管内，内不锈钢管、外玻璃管间抽真空，形成真空腔，即制作出高真空太阳能集热管。
[0010]作为本专利技术进一步优选，外玻璃管为双层结构，其夹层抽真空，也形成真空腔。
[0011]作为本专利技术进一步优选，真空腔内的壁面上涂有防止热辐射损失的防热辐射涂层。
[0012]本专利技术的有益效果在于：本专利技术新型高效太阳能集热管，优化管体结构并合理选
配材料，具有优异的集热、导热效率，且集热启动速率快，在聚光或不聚光时温度区间在80
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260℃，应用领域广泛，整体自洁性好，有效使用寿命长，经济高效，值得推广应用。
[0013]该集热管主要优点如下：1．TU1的导热系数为398W/m
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K，是铝的2.5倍、不锈钢的4倍，在此前提下能够大大提升集热管的启动速率和高温传导性能。即，平板铜带对阳光的辐射吸收率和热传导率远高于不锈钢和其他材质，可以最大限度的将热量收集起来并且迅速传导给不锈钢导管使管内的导热介质迅速升温。
[0014]2．利用铜的自洁特性配上新型的高温烧结型锆钒铁吸气剂可以长期保持管内高真空环境，优于不锈钢和铝在高温状态下残余气体的释放，能够保证在20年的使用中不对真空环境造成污染和降低真空度使集热管长寿命。
[0015]3．采用平板式铜翼不仅可以扩大光斑的收集宽度而且扩大了正面阳光的收集，进一步提高集热效率。在传统吸热内管均为圆形管的基础上创新改进利用小直径内管上附着大宽度薄片铜翼，不仅提高吸热面积还大大降低大口径钢管的制造成本。
[0016]4．TU1材料特性在镀膜后拥有更高的吸收率和更低发射率是吸热材料中最优的选择。如果使用整支铜管不仅成本高昂而且高温容易弯曲，而本专利技术既有了钢管的强度还具备铜的热效率使用铜带制作大大的降低了材料成本。
[0017]5．铜和不锈钢的热膨胀系数非常接近，在使用过程中不易造成热胀冷缩后的铜带和不锈钢管的分离。在高温下两者紧密的结合保证很高的热传导效率，将铜带上的热量最大限度的释放到热媒中，目前尚未出现此种结构，本申请为为国内第一支平板铜翼不锈钢内管集热管。
[0018]6．传统集热管均采用圆形内管，正面的阳光采集很少只能靠聚光镜的焦点在背面即热，而我们的新型集热管采用平板铜带包裹圆形内管不仅可以正面吸热还不减少背面的聚光效率。
[0019]7．由于铜的熔点较高该集热管可以长期处于500℃的高温正常工作。
[0020]8．平板铜翼是可以在不聚光低温和聚光高温的条件下都可以正常使用目前还没有一种集热管可以满足这种使用要求。
[0021]9．不锈钢的内管带有膨胀节可以在500℃的高温高压情况下正常使用，高温时管内压力可以达到4Mpa，低温可以在
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25℃使用。
[0022]本申请集热管主要应用于大量热水取暖、饮用水，热气烘干、废气处理、气体加热、设备预热等领域，区别于高温发电集热管的高门槛高成本、中温集热管的应用面较小的不足之处，该集热管成本低效率高是未来替代传统低温集热管的理想产品。
附图说明
[0023]图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术A
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A截面图；图3为本专利技术部分结构放大图；图中：1内不锈钢管、2外玻璃管、3铜翼平板、4连接管、5膨胀补偿波纹管、6可伐连接件、7可伐。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1：一种新型高效太阳能集热管，包括同轴套设的内不锈钢管1、外玻璃管2，内不锈钢管1、外玻璃管2两端通过密封件密封连接，内不锈钢管1外壁设有铜翼平板3，铜翼平板3为TU1铜带；其中，密封件包括连接管4、膨胀补偿波纹管5、可伐连接件6、可伐7。
[0026]连接管与膨胀补偿波纹管固连，并于连接管端侧与内不锈钢管外壁焊接相连，膨胀补偿波纹管端则通过可伐连接件、可伐进行密封连接，膨胀补偿波纹管能有效提高结构动态平衡，应用稳定性更强，耐温性和施用温度范围也更大，高效实用。
[0027]其中，铜翼平板厚度为内不锈钢管外径的1%，膨胀补偿波纹管内填充非蒸散型吸气剂，优选高温烧结型锆钒铁吸气剂。
[0028]基于上述给出的太阳能集热管结构设计，在此给出一组具体的设计参数：内不锈钢管外径为25mm，TU1铜带厚度为0.25mm。
[0029]实施例2：针对实施例提出的新型高效太阳能集热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高效太阳能集热管，其特征在于：包括同轴套设的内不锈钢管、外玻璃管，内不锈钢管、外玻璃管两端通过密封件密封连接，内不锈钢管外壁设有铜翼平板，铜翼平板为TU1铜带；其中，密封件包括连接管、膨胀补偿波纹管、可伐连接件、可伐。2.根据权利要求1所述的新型高效太阳能集热管，其特征在于：所述膨胀补偿波纹管内填充高温烧结型锆钒铁吸气剂。3.根据权利要求1所述的新型高效太阳能集热管，其特征在于：所述铜翼平板厚度为内不锈钢管外径的1%。4.根据权利要求3所述的新型高效太阳能集热管，其特征在于：所述内不锈钢管外径为25mm，TU1铜带厚度为0.25mm。5.根据权利要求1
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4任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇健，李自强，郭胜杰，
申请(专利权)人：江苏省埃迪机电设备实业有限公司，
类型：发明
国别省市：