太阳能双密封盖热管制造技术

本实用新型专利技术的太阳能双密封盖热管，其结构主要包括热管、双密封盖、冷凝翅片和保温管。因双密封盖上封气盖的真空密封作用，实现了单层透明保温管的真空保温和将热管翅片直接作为太阳辐照面的集热方式，改变了现有技术路线，改变热管只是作为一个中间传热工具的状态，消除了中间低效多余的传热环节，故能充分发挥热管对低密度能量收集和传递能力强的优势，并使氨铝热管、覆网吸液芯、风帆型翅片、吸热槽道、反射聚热和亚光黑体等十多项能明显提高集热效能的技术得到运用，大幅度提高了热效。冷凝翅片的运用，则不仅大大增加了热管冷凝段与储水间的热交换面积，且减小了冷凝段的长度。具有结构设计合理、工艺简单、成本低、可靠度高、集热效率高、冬季低温性能优良等优点，以及安装使用方便、适合各地区使用、并可提供高温高压热水用于工业需要或发电。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能“热管”，特别是一种能明显改善热管结构，提高太阳辐射能量利用率的“热管”，属于太阳能运用领域。
技术介绍
现有技术的太阳能“水铜热管”集热管实际是一“热管式的光热转化系统”。其结构主要包括水铜热管，塑料盖和层间涂有金属吸热涂层的双层“真空玻璃”集热管，所述热管由直径Φ8 Φ 10mm、长度1500 2000mm的集热段和直径Φ 20mm、长度50 IOOm的冷凝段构成(附图幻，所述塑料盖中心设有热管可穿过的孔，所述水铜热管的集热段穿过塑料盖盖装在“真空玻璃”集热管内。所述水铜热管的冷凝段插入装有橡胶密封圈的水箱内胆的安装孔中，或集中供热系统的加热联箱中，插入段用于对储水加热。热管式集热管由于不会像“真空玻璃”集热管那样存在冬、夏季易爆管和管内留存热水造成能量浪费，受到人们关注。由于，“真空玻璃”集热管内金属涂层吸收的能量需通过内层玻壳传递到管内，增加了玻壳热阻，再通过管内空间的空气以低效的自然对流方式对水铜热管的集热段加热， 虽现技术有在玻璃管内与热管间增加一金属导热圈，分别与热管外圆和玻壳内圆相配合， 而导热圈与玻壳和热管间的圆度、同心度、直线性及加之公差要求，造成不能相互贴合紧密，仍需靠空气传热，使传热速率大大降低，与太阳能“真空玻璃”集热管直接对水的热交换方式比，传热速率相差巨大，是导致其热效低于“真空玻璃管”的主要原因之一。使之水铜热管只是作为一个中间传热工具，而不是直接用于对太阳辐射能量的收集，大幅度降低了热管的效能。由于在太阳能集中供热系统中的管道和联箱内的热水无法排出使用，也不能用冷水替换出来使用，否则易造成冬季冻管。因联箱留存水量造成的能量损耗是不可避免的，故需尽可能减小联箱的容积，即减小联箱的截面尺寸，此使水铜热管的冷凝段长度受到限制。 虽通过加大热管冷凝段的直径增加了与储水的热交换面积，但只有(0. 003 0. 006m2)的热交换面积明显不足，使热管内的能量不能及时传出，热管冷凝面与储水间的温度梯度抬高，热效率降低。有厂商宣称其太阳能水铜热管工作时的内部蒸气温度达150°C，并作为宣传卖点，也说明了冷凝面积的不足。经计算金属吸热涂层温度150°C时太阳辐射能量对副照面的传递速率将降低30%，且高温下的金属吸热涂层的热辐射扩散损失也将大大增加， 而冷凝表面温度越高则越易结垢，影响了热管的可靠度。由于，在夏季，在大面积太阳能集中供热系统的施工过程中，或因热水器缺水未即时补加产生空晒时，水铜热管的冷凝段温度可达到200°C以上，该温度下将严重影响橡胶密封件的性能和寿命。水铜热管在152°C左右将处于最佳“热管”工作状态，由于，存在需用橡胶件密封的问题，故又不能提供150°C以上的高温热水或蒸汽供工业使用或发电，限制了该技术的应用范围。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述太阳能“水铜热管”的不足之处，设计一种能明显改善现有技术的热管结构，能充分发挥热管的“等温效应”，大幅度提高热管的效能，特别是冬季热效高，可提供高温高压的热水或蒸气，适合各地区安装使用，且结构合理，工艺简单，易于大批量生产的高可靠度的太阳能双密封盖热管。本技术的太阳能双密封盖热管，其结构主要包括热管、集热翅片、保温管、橡胶密封圈、抽排气管、锁母、冷凝翅片、冷凝铜管、双密封盖、反光膜片，所述镶嵌有冷凝铜管的双密封盖一端为封气盖另一端为封水柱体，所述冷凝翅片安装在双密封盖上镶嵌的冷凝铜管上，所述双密封盖上镶嵌的冷凝铜管安装在热管的冷凝段上，所述封气盖将热管集热段封装在保温管内。所述双密封盖上的冷凝铜管与热管的冷凝段选用压配合方式套接安装，所述压配合方式套接安装的热管选用管壳内设有轴向槽道的铝氨热管，或选用双密封盖上的冷凝铜管与热管集热段管壳端部以对接方式焊接安装，所述选用对接方式焊接安装的双密封盖上的冷凝铜管内安装有覆网吸液芯。所述保温管选用透明保温管或“真空玻璃”集热管，所述“真空玻璃”集热套管为内层管外圆喷涂有金属吸热涂层的双层“真空玻璃”集热管。所述透明保温管选用单层透明保温管或双层透明真空玻璃保温管，所述透明保温管选用塑料Pc或PMMO合金、或选用玻璃加工。所述双密封盖或选用单密封结构，所述选用安装透明保温管的双密封盖上的封气盖上镶嵌有抽排气管，并在封气盖上加装橡胶密封圈，用于抽真空密封保温安装。所述选用安装“真空玻璃”集热管的封气盖将热管的集热段直接盖装在“真空玻璃”集热管内。所述透明保温管的背光面的外表面上粘贴有反光膜片，所述单层透明保温管选用塑料Pc或PMMO合金、或选用玻璃加工，所述反光膜片选用镜面铝膜片或镜面pet (涤纶) 膜片。所述双密封盖选用酚醛塑料(胶木)或增强尼龙或增强PP注塑加工。所述双密封盖上的封水柱体选用圆锥形或圆柱形结构，所述封水柱体选用圆锥形的双密封盖上安装有用于紧固的锁母，所述圆锥形锥面安装在水箱内胆接口的圆锥形孔中，并用锁母旋紧固定，所述圆柱形柱面安装在装有橡胶密封圈的内胆安装孔中。本技术的双密封盖热管，通过双密封盖上封气盖的抽排气和真空密封作用， 实现了采用单层透明保温管的真空保温，使热管翅片直接作为辐照面的集热方式获得运用，改变了现有技术路线，改变了现有热管技术只是作为一个中间传热工具，而不能直接用于对太阳辐射能量收集的状态，消除了低效多余的中间传热环节，并使“热管”对低密度能量收集和传递能力强的优势得以充分发挥，故能充分利用热管的“等温效应”使热管翅片收集的辐射能量均能直接传递到储水中，明显降低了辐照面翅片与储水间的温度梯度，大幅度提高了热效，并具有真空封装工艺简单之特点。由于，双密封盖上的封水端柱体结构使冷凝翅片获得安装的条件，冷凝翅片的使用大幅度增加了冷凝表面与水的热交换面积，提高了热交换速率，故使热管的“等温效应” 得到充分发挥，使热管的集热面温度基本降低到与水温相等，提高了集热效率，且因双密封盖上的冷凝铜管直径并未增大，此使双密封盖冷凝段和热交换片的结构尺寸设计更具灵活性，集中供热的联箱结构也更紧凑，减少了联箱存水量，提高了实际能效。由于，双密封盖上镶嵌的冷凝铜管通过冷凝翅片对储水加热，使镶嵌的冷凝铜管直径与热管集热段相等，故可在其内设置与热管壳体全长相等的覆网吸液芯，大幅度提高了热管的传热效能，克服了现有技术结构加工和安装吸液芯的难度，并避免了其效果不佳， 加装的吸液芯失去作用的问题。由于，双密封盖上镶嵌的冷凝铜管隔断了水与氨铝热管冷凝段的接触，杜绝了水箱水对铝质冷凝段的腐蚀作用，解决了即使做防腐蚀处理，也难以满足太阳能领域使用年限不低于15年的要求，使铝制热管在太阳能领域得到运用。由于，双密封盖材质导热系数低，相比热管用纯铜相差1千倍以上，当选用双密封盖封水端的圆柱面与水箱内胆孔配装，可避免热水器在太阳空晒时对橡胶密封件的伤害； 当选用封水端部为圆锥形锥面和锁母锁紧方式与内胆孔配装，具有更高的耐温和压耐性能，配水铜热管可产150°C的高温高压热水或蒸汽，用于工业需要或发电。太阳能双密封盖热管通过双密封盖上封气盖的真空密封作用，获得了单层透明管的真空保温和热管翅片直接作为辐照面的集热方式，改变了现有技术路线，改变热管只是作为一个中间传热工具的状态，消除了中间低效多余的传热环节，充分发挥了 “热管”对低密度能量收集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李光华，谢河，
申请(专利权)人：南京绿盾电气设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：