專利名稱：一種太陽能集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能集熱管，屬太陽能熱利用技術(shù)。
背景技術(shù)：
在太陽熱水系統(tǒng)中，目前應(yīng)用的集熱器主要有平板集熱器和以全玻璃真空集熱管和金屬真空集熱管構(gòu)成的集熱器。
平板集熱器具有簡單、可靠、高效、能承壓、便于與建筑結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，但不能抗凍、不能直接用于結(jié)冰地區(qū)?？刹捎秒p回路抗凍，但會使系統(tǒng)復(fù)雜，成本增高，也可用排空防凍的辦法，但其下集管的排空受其標(biāo)高的限制，必須為其設(shè)置一低標(biāo)高的排空容器，也會使系統(tǒng)相對復(fù)雜，控制成本增加。
全玻璃真空集熱管低溫?zé)嵝阅芎?，有一定的抗凍能力，因而能?gòu)成太陽熱水系統(tǒng)，在平板式太陽熱水系統(tǒng)，特別是家用太陽熱水器不能工作的地區(qū)予以替代，但其在太陽熱水系統(tǒng)應(yīng)用中的直插方式卻使其玻璃管內(nèi)充水而造成低效、積泥、結(jié)垢、炸管和不易與建筑結(jié)合等一系列缺陷。
為此，出現(xiàn)了各種內(nèi)置金屬流道的全玻璃真空集熱管，可以克服直插式全玻璃真空集熱管的上述缺陷，但仍存在一些問題。主要是U型管在單回路時(shí)易于在彎頭處堵塞，而雙回路又使成本增加；同心套管的相對成本要高一些；導(dǎo)熱管方式即不能減少熱容，又存在一次換熱，因而效率較低；應(yīng)用最多的全玻璃熱管真空集熱管，其熱效率仍與直插式全玻璃真空集熱管相當(dāng)，并不能提高，同時(shí)還存在著冷凝端易于結(jié)垢，成本高，性能退化較快，壽命一般不超過十年，甚至還有3-5年的。重力熱管不能水平工作，在構(gòu)成陽臺式太陽熱水器時(shí)，如縱向放置，使用根數(shù)大大增加，這也會使成本提高，而采用可水平工作的內(nèi)置毛細(xì)的熱管，同樣也會使成本難以降低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于給出一種高效、可靠、能抗凍、不產(chǎn)生炸管和壽命更長的太陽能集熱管。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型是一種太陽能集熱管，它是一個(gè)下端封閉的并設(shè)有傳熱翅片的金屬管，其特點(diǎn)是，在金屬管中插入一隔片條將其分為陰面、陽面兩個(gè)流道，隔片條的下端與金屬管的封閉端之間設(shè)有介質(zhì)流轉(zhuǎn)通道，在金屬管的上部則設(shè)有或接有介質(zhì)進(jìn)出口。
本實(shí)用新型在工作時(shí)形成一個(gè)這樣的循環(huán)回路冷介質(zhì)從介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入陰面流道，然后經(jīng)過金屬管下部的介質(zhì)流轉(zhuǎn)通道進(jìn)入陽面流道，經(jīng)加熱后的熱介質(zhì)從介質(zhì)出口流出，使介質(zhì)在其中作有序循環(huán)流動(dòng)。本實(shí)用新型集熱管可內(nèi)插入全玻璃真空管，或封裝在平板集熱器的腔體之中。當(dāng)其應(yīng)用到整體式全玻璃真空管太陽能熱水器時(shí)，將集熱管相對于封閉端的另一端插入儲熱水箱內(nèi)膽并完全浸沒于介質(zhì)之中。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的一種太陽能集熱管，其特點(diǎn)是，所設(shè)有的介質(zhì)進(jìn)口設(shè)在位于陰面流道的金屬管上，隔片條的上端則超過此介質(zhì)進(jìn)口，所述的介質(zhì)出口設(shè)在金屬管的頂部。
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的一種太陽能集熱管，其特點(diǎn)是，所接有的介質(zhì)進(jìn)出口為接在金屬管上部的、分別與陰面流道、陽面流道連通的進(jìn)口支管和出口支管。
本實(shí)用新型可以構(gòu)成整體式和分體式真空集管，也可構(gòu)成平板式集熱器以分別用于整體式真空管太陽熱水器和與建筑南墻面、陽臺、斜屋面等部位結(jié)合的分體式太陽熱水器及大型的太陽熱水系統(tǒng)。
本實(shí)用新型太陽能集熱管可以取得以下積極效果。
1)本實(shí)用新型同直插式真空集熱管(以下簡稱直插式)相比，由于減少了熱容，可增加有效得熱而使熱效率提高。
2)在整體式熱水器中，同熱管式和直插式相比，其加熱后的熱介質(zhì)直接進(jìn)入水箱上部，因而加大了水溫分層，這也促使其熱效率得以提高，且在頂水取水時(shí)能盡早的用到熱水。
3)同直插式相比，不存在冷熱爆的炸管問題。
4)同U型管相比，其介質(zhì)流動(dòng)的拐彎處有更大的空間，因而降低了堵塞的可能。
5)同熱管相比，其結(jié)構(gòu)工藝十分簡單，故成本相對降低，性能也不會像熱管一樣的的衰退，故其壽命基本是材料的壽命，由于在水箱或集管中沒有像熱管一樣的換熱過程，故其效率也較熱管式的為高。
6)本實(shí)用新型在結(jié)冰時(shí)是由封閉端向另一端逐步推進(jìn)的，因而具有抗凍能力。


圖1為應(yīng)用于整體式全玻璃真空管太陽熱水器的本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A向剖視圖。
圖3為圖1中B部局部放大圖。
圖4為應(yīng)用于分體式真空管太陽集熱器的本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為平板式太陽集熱器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖5的右視并局部剖視示意圖。
圖7為圖6的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1。參照圖1、圖2、圖3。一種太陽能集熱管，它是一個(gè)下端封閉的并設(shè)有傳熱翅片9的金屬管3，在金屬管3中插入一隔片條6將其分為陰面、陽面兩個(gè)流道，隔片條6的下端與金屬管3的封閉端之間設(shè)有介質(zhì)流轉(zhuǎn)通道1，在金屬管3的上部則設(shè)有介質(zhì)進(jìn)出口。本實(shí)施例所設(shè)有的介質(zhì)進(jìn)口2設(shè)在位于陰面流道的金屬管3上，隔片條6的上端則超過此介質(zhì)進(jìn)口2，所述的介質(zhì)出口4設(shè)在金屬管3的頂部。所述的隔片條為金屬薄片。
實(shí)施例2。參照圖4、圖7。一種太陽能集熱管，它是一個(gè)下端封閉的并設(shè)有傳熱翅片9的金屬管3，在金屬管3中插入一隔片條6將其分為陰面、陽面兩個(gè)流道，隔片條6的下端與金屬管3的封閉端之間設(shè)有介質(zhì)流轉(zhuǎn)通道1，在金屬管3的上部則接有介質(zhì)進(jìn)出口。本實(shí)施例所接有的介質(zhì)進(jìn)出口為接在金屬管3上部的、分別與陰面流道、陽面流道連通的進(jìn)口支管5和出口支管7。所述的隔片條為可絕熱耐溫的非金屬片。
實(shí)施例3。參照圖1、圖2。在實(shí)施例1中，所設(shè)有的介質(zhì)進(jìn)口設(shè)在位于陰面流道的金屬管(靠近儲熱水箱內(nèi)膽的底部C點(diǎn)處)上，所述的介質(zhì)出口設(shè)在金屬管的頂部(E點(diǎn))。安裝時(shí)，金屬管3的上部通過密封件插入儲熱水箱內(nèi)膽中，將套有傳熱翅片的金屬管3下部插入到全玻璃真空集熱管中，該管上部環(huán)形口用一橡膠帽封口，從而應(yīng)用本實(shí)用新型構(gòu)成了整體式真空集熱管，工作時(shí)，當(dāng)金屬管3中的水被加熱上升從管的上口E點(diǎn)排出時(shí)，冷水從C點(diǎn)進(jìn)口處補(bǔ)入，從而形成有序的循環(huán)，在太陽照射下，不停的被加熱而升溫。
實(shí)施例4。參照圖4。將實(shí)施例2的太陽能集熱管應(yīng)用于分體式真空管太陽集熱器，安裝時(shí)，將進(jìn)口支管5和出口支管7通過密封接頭分別連接到進(jìn)入聯(lián)集管的短支管和出口聯(lián)集管的長支管上，將此金屬管3插入到全玻璃真空集熱管中，在上端以一可穿過長、短支管的橡膠管帽封口，將進(jìn)入聯(lián)集和出口聯(lián)集熱管封裝在聯(lián)集箱外殼之中，并以絕熱材料加以保溫。從而形成真空集熱管，它可以不同支數(shù)組成真空管集熱器，該集熱器可作為工程模塊在平、斜屋面及南墻以強(qiáng)制循環(huán)方式構(gòu)成太陽熱水系統(tǒng)使用，也可橫向布置構(gòu)成陽臺式集熱器以自然循環(huán)方式構(gòu)成陽臺式太陽熱水器。
實(shí)施例5。參照圖5、圖6、圖7。將實(shí)施例2的太陽能集熱管應(yīng)用于平板式太陽集熱器，安裝時(shí)，將帶有進(jìn)口支管5和出口支管7的金屬管3直接連接到進(jìn)、出聯(lián)集管，而聯(lián)集管則封閉在隔板、底框和聯(lián)集箱頂蓋之中，并以絕熱材料加以保溫，金屬管3的加熱部分分別封裝于底框、隔板和透明蓋層之中，透明蓋層與底框之間有密封條加以密封。如此即構(gòu)成了平板式太陽集熱器。
權(quán)利要求1.一種太陽能集熱管，它是一個(gè)下端封閉的并設(shè)有傳熱翅片(9)的金屬管(3)，其特征在于，在金屬管(3)中插入一隔片條(6)將其分為陰面、陽面兩個(gè)流道，隔片條(6)的下端與金屬管(3)的封閉端之間設(shè)有介質(zhì)流轉(zhuǎn)通道(1)，在金屬管(3)的上部則設(shè)有或接有介質(zhì)進(jìn)出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能集熱管，其特征在于，所設(shè)有的介質(zhì)進(jìn)口(2)設(shè)在位于陰面流道的金屬管(3)上，隔片條(6)的上端則超過此介質(zhì)進(jìn)口(2)，所述的介質(zhì)出口(4)設(shè)在金屬管(3)的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能集熱管，其特征在于，所接有的介質(zhì)進(jìn)出口為接在金屬管(3)上部的、分別與陰面流道、陽面流道連通的進(jìn)口支管(5)和出口支管(7)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種太陽能集熱管，它是一個(gè)下端封閉的并設(shè)有傳熱翅片的金屬管，其特征在于，在金屬管中插入一隔片條將其分為陰面、陽面兩個(gè)流道，隔片條的下端與金屬管的封閉端之間設(shè)有介質(zhì)流轉(zhuǎn)通道，在金屬管的上部則設(shè)有或接有介質(zhì)進(jìn)出口。本實(shí)用新型屬太陽能熱利用技術(shù)，它的目的在于克服現(xiàn)有不同類型集熱管所分別存在的低效率、炸管；壽命短、成本高；難以與建筑結(jié)合和不能抗凍等缺陷。它可以構(gòu)成整體式和分體式對流管真空集管，也可構(gòu)成平板式對流管集熱器以分別用于整體式對流管真空管太陽熱水器和可與建筑南墻面、陽臺、斜屋面等部位結(jié)合的分體式太陽熱水器及大型的太陽熱水系統(tǒng)。
文檔編號F24J2/48GK2755515SQ20042000528
公開日2006年2月1日 申請日期2004年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月24日
發(fā)明者高元運(yùn), 牛永慶 申請人:高元運(yùn), 黃福元