專利名稱：帶有導(dǎo)熱片的全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能集熱管裝置。
已有的全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管如中國(guó)專利87210032介紹的，是由外玻璃罩管、內(nèi)吸熱管和真空隔層等部分組成。由于采用了真空隔層技術(shù)，避免了環(huán)境空氣對(duì)集熱效果的影響，使集熱管能夠在寒冷的天氣條件下正常使用，是一種較為先進(jìn)的太陽(yáng)能集熱裝置。但是由于玻璃本身導(dǎo)熱性較差，吸熱管因表面朝向不同導(dǎo)致了管壁溫度不均，進(jìn)而影響到管內(nèi)流體，尤其是管內(nèi)中下部流體的受熱效果，使集熱管的集熱效率難以進(jìn)一步提高。存在的另一個(gè)不足是玻璃不太適應(yīng)流體較大溫差的沖擊，集熱管缺水空曬后，管內(nèi)溫度驟增，重新注入低溫流體時(shí)容易產(chǎn)生管爆裂而報(bào)廢。這種情況在使用材質(zhì)較差的集熱管中更為突出。針對(duì)上述不足，已有新的改進(jìn)方案提出，中國(guó)專利962046191.1介紹了一種新型結(jié)構(gòu)的玻璃真空集熱管，意在改進(jìn)集熱管內(nèi)流體的受熱條件。該專利介紹的集熱管采用在加熱管內(nèi)放置一條兩端封口的玻璃管，通過(guò)減少管內(nèi)流道截面積來(lái)改善管內(nèi)流體與管壁的接觸狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)提高管內(nèi)流體換熱效率之目的。采用這一方案后管內(nèi)容積和熱容量變小，管內(nèi)循環(huán)流速加快，但由于兩端封口的玻璃管與吸熱管不接觸，因此吸熱管內(nèi)的換熱面積并未增加，所以采用這種結(jié)構(gòu)來(lái)改善管內(nèi)的流體的換熱條件其結(jié)果不會(huì)很理想。實(shí)際上流體流速提高并不能保證流體受熱速度加快。另一項(xiàng)專利號(hào)為99255540.X的技術(shù)文件介紹了一種采用吸熱膜使吸熱流體與玻璃內(nèi)管管壁不接觸，從而避免玻璃內(nèi)管在加入低溫流體時(shí)產(chǎn)生爆裂的方法。但這樣做又會(huì)影響吸熱流體的受熱效果。
針對(duì)已有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的玻璃太陽(yáng)能真空集熱管，該集熱管通過(guò)一種導(dǎo)熱裝置來(lái)增加吸熱管內(nèi)的換面積，使管內(nèi)流體的受熱條件得到改善，從而實(shí)現(xiàn)提高集熱管的集熱效率之目的。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。
在已有真空集熱管的吸熱管內(nèi)裝一條由金屬制作的導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片長(zhǎng)度與吸熱管基本相等，導(dǎo)熱片的兩條邊折彎成弧形，其弧度與管孔弧度相等，導(dǎo)熱片放入吸熱管內(nèi)之后，通過(guò)自身的支撐使弧形部分與吸熱管上下內(nèi)壁貼合，這樣吸熱管上壁吸收的太陽(yáng)輻射熱量經(jīng)導(dǎo)熱片迅速地傳遞到吸熱管內(nèi)各部位流體，改變了已有技術(shù)只通過(guò)上管壁傳遞熱量的狀況，從而使吸熱管壁上聚集的高溫?zé)崃總鬟f擴(kuò)散，緩解了集熱管空曬后重新注入低溫流體時(shí)容易產(chǎn)生的爆管問(wèn)題。
由于實(shí)施上述方案，裝在吸熱管內(nèi)的金屬導(dǎo)熱片增加了管內(nèi)傳熱面積，使管內(nèi)流體因管壁溫度不勻而存在的受熱效率低的狀況明顯改善，并且對(duì)集熱管空曬后容易產(chǎn)生的爆管問(wèn)題有所緩解。因此，本實(shí)用新型提供的太陽(yáng)能真空集熱管較已有的技術(shù)具有更好的使用性能。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。其中


圖1是本實(shí)和新型優(yōu)選實(shí)施例橫截面示意圖；圖2、圖3是本實(shí)用新型例選實(shí)施例橫截面示意圖。
圖中1外玻璃罩管、2內(nèi)吸熱管、3金屬導(dǎo)熱片、4真空隔層在
圖1實(shí)施例中，吸熱管2內(nèi)的金屬導(dǎo)熱片3兩邊折彎成“Z”字形，折彎后上下彎面是弧形，且與吸熱管2內(nèi)壁面貼合，金屬導(dǎo)熱片3中間連接段因支撐受力略帶彎曲。為了保證金屬導(dǎo)熱片3能夠與吸熱管2內(nèi)壁有良好的貼合性，金屬導(dǎo)熱片3的上下弧面與中間連接段之間的夾角應(yīng)略大于連接段與管壁弧面的夾角，連接段兩端間距，即連接段長(zhǎng)度略大于吸熱管2內(nèi)徑，當(dāng)壓制成形的導(dǎo)熱片3進(jìn)入吸熱管2時(shí)，導(dǎo)熱片3弧面在中間連接段的支撐下改變與連接段的夾角而與吸熱管2內(nèi)壁面貼合，這時(shí)中間連接段因受力而略顯彎曲，整個(gè)導(dǎo)熱片3因各構(gòu)成幾何面受力均衡而保持在確定的狀態(tài)。當(dāng)吸熱管2內(nèi)出現(xiàn)高溫使導(dǎo)熱片3熱膨脹時(shí)，導(dǎo)熱片3的中間段彎曲加大，避免了導(dǎo)熱片3對(duì)吸熱管2內(nèi)壁的過(guò)度撐脹。
導(dǎo)熱片3的制作采用壓制成型。其材料優(yōu)選導(dǎo)熱系數(shù)好的銅材，還可以選用鋁、鎂及其他導(dǎo)熱性較好的金屬材料。選用鋁、鎂材料還具有弱化吸熱管2內(nèi)水垢的形成，但使用壽命及導(dǎo)熱效果不及銅材。
從經(jīng)濟(jì)性和使用特性考慮，用于制造導(dǎo)熱片3的金屬板材的厚度與吸熱管2內(nèi)徑之間應(yīng)有一個(gè)相應(yīng)的匹配，太薄缺乏支撐力，太厚又不經(jīng)濟(jì)。以吸熱管2內(nèi)徑40毫米考慮，導(dǎo)熱片3的厚度在0.3-0.5毫米范圍應(yīng)該是可行的。
圖2和圖3所示為例選的截面形狀較為復(fù)雜的導(dǎo)熱片3。選用截面形狀較為復(fù)雜的導(dǎo)熱片3使吸熱管2內(nèi)流體受熱效果更好，但從經(jīng)濟(jì)性考慮并不合算。本實(shí)用新型在優(yōu)選實(shí)施例時(shí)均已進(jìn)行了考慮和篩選。因此，凡具有相同構(gòu)思的真空集熱管內(nèi)導(dǎo)熱裝置的設(shè)計(jì)，也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種真空太陽(yáng)能集熱管，包括外透明罩管，內(nèi)吸熱管和真空隔層，其特征在于吸熱管內(nèi)裝有一條金屬導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片兩條邊折彎，堅(jiān)置放入吸熱管內(nèi)并與管內(nèi)壁面接觸，當(dāng)吸熱管內(nèi)注入流體后，導(dǎo)熱片浸于管內(nèi)流體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的真空集熱管，其特征在于吸熱管內(nèi)的導(dǎo)熱片與管內(nèi)壁接觸為弧面接觸，且弧面弧度與吸熱管內(nèi)孔面弧度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管，其特征在于吸熱管內(nèi)的導(dǎo)熱片截面形狀可以是多邊幾何形狀，并且至少有一個(gè)部位與管內(nèi)壁面接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管，其特征在于吸熱管內(nèi)的導(dǎo)熱片與管內(nèi)壁接觸部位在安裝集熱管時(shí)其中一個(gè)部位方向朝上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管，其特征在于吸熱管內(nèi)的導(dǎo)熱片同向折彎時(shí)，折彎角度小于90度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空集熱管，其特征在于吸熱管內(nèi)的導(dǎo)熱片厚度小于1毫米。
專利摘要帶有導(dǎo)熱片的全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管，包括外透明罩管，內(nèi)吸熱管和真空隔層，由于在吸熱管內(nèi)裝有金屬制做的導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片與吸熱管內(nèi)壁面接觸，使吸熱管上壁面吸收的太陽(yáng)輻射熱量可以經(jīng)導(dǎo)熱片傳給管內(nèi)流體的中下部，管內(nèi)流體的受熱條件因此得到改善，從而提高了真空集熱管的集熱效率和使用性能。同時(shí)，對(duì)集熱管空曬后重新注入低溫流體時(shí)容易產(chǎn)生的爆管有所緩解。
文檔編號(hào)F24J2/05GK2527924SQ0220357
公開(kāi)日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月25日
發(fā)明者楊雄聲 申請(qǐng)人:楊雄聲