專利名稱：一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種太陽能真空集熱管，特別是一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，屬于太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]太陽的輻射功率達3. 8 χ 1023 kW，其中，約1.08x 1014 kW輻射到地球表面。據(jù)估算，太陽在一月之內(nèi)輻射到地球上的能量，可抵地球上包括石化燃料、原子能等在內(nèi)的所有不可再生能源總儲量的10倍之多，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。我國屬太陽能資源相當(dāng)豐富的國家，國土面積的2/3地區(qū)年日照時數(shù)大于2200h，單位面積太陽能輻射總量高于5016MJ/m2。開發(fā)和利用資源豐富、分布范圍極廣的太陽能，在給人類提供清潔能源的同時，還能達到零污染及零排放的要求，能極大地加速和促進我國節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)。[0003]太陽能的利用方法是多種多樣的，但目前而言，對太陽能輻射的直接熱利用是最簡單和高效的方式。熱管作為一種高效的傳熱元件，問世以來便得到了迅速的發(fā)展，在許多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。把太陽能真空管和熱管相結(jié)合組成太陽能真空熱管便匯集了兩者的優(yōu)點與一體；太陽能真空熱管由于結(jié)合了真空管和熱管的各自優(yōu)點，因此它具有防凍能力強、啟動快、傳熱性能好、防結(jié)垢、使用可靠、承壓高和熱損失小等特點。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)新穎、熱效率高的帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，以解決太陽能真空管無法蓄熱、啟動慢，傳染性能差，壽命短等問題。[0005]本實用新型的技術(shù)方案是一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，由太陽能真空管1、套管3、熱管4、蓄熱材料5、密封塞6構(gòu)成。熱管4裝在太陽能真空管1內(nèi)，在熱管4加熱段外部加裝套管3，套管3下端為盲端，上端與熱管4外壁固定，套管3朝向太陽一側(cè)電鍍或涂有一層或多層抗氧化的選擇性吸收涂層，套管3內(nèi)裝有蓄熱材料5，真空管頂端用密封塞6與熱管4密封連接。密封塞6為經(jīng)過防火處理的防火軟木塞或耐高溫具有密封效果的金屬塞、陶瓷塞和玻璃等。熱管4兩側(cè)裝有翅片2，翅片2朝向太陽一側(cè)電鍍或涂有一層或多層抗氧化的選擇性吸收涂層。太陽能真空管1為取消涂層的透平真空管。熱管 4中工作流體根據(jù)工作溫度范圍可用水、乙醇、甲醇、丙酮等及其混合物。[0006]本實用新型的工作原理為太陽輻射透過真空管，照射到由套管和翅片，被選擇性涂層吸收，套管溫度上升，熱量通過套管傳遞給蓄熱材料，蓄熱材料經(jīng)溫度升高或熔化蓄熱，同時熱量傳遞給熱管熱端(蒸發(fā)段)，熱管內(nèi)工質(zhì)吸收熱量沸騰蒸發(fā)，在壓差的作用下， 氣態(tài)的熱管工質(zhì)被壓送到熱管冷端(冷凝端)；氣態(tài)工質(zhì)在冷端放熱凝結(jié)，把熱量傳遞給熱管外側(cè)的被加熱流體，同時在重力作用下，凝結(jié)液順著熱管內(nèi)壁返流至熱管底部(熱端)，完成一個循環(huán)。[0007]本集熱管采用真空管和熱管相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，使裝置同時具有真空管與熱管兩者的優(yōu)點，真空管減少了熱管熱端熱損失，采用熱管元件則增大了裝置的承壓、抗凍等能力。熱管熱端外側(cè)加一帶蓄熱材料的套管，使裝置在加熱的同時具有蓄熱功能。選擇性涂層涂在熱管熱端外套管外壁及翅片上，可充分吸收太陽能，同時降低真空管玻璃的運行溫度。本實用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，與普通太陽能集熱器相比，具有可蓄熱、啟動較快、防凍能力強、傳熱性能好、防結(jié)垢、使用可靠、承壓高和熱損失小及壽命長等顯著優(yōu)點。[0008]本實用新型的有益效果是[0009](1)裝置由于采用熱管作為傳熱部件，因此裝置承壓能力高，適用于被加熱流體帶壓的應(yīng)用場合。[0010](2)安全性能好，解決了全玻璃真空管夏天熱爆和冬天冷爆的問題，在外界環(huán)境惡劣的情況下也能正常運行。[0011](3)相比于一般的太陽能真空管，由于采用了集熱、蓄熱一體化的結(jié)構(gòu)，使裝置在集熱的同時可以進行蓄熱，增強了太陽能真空管的蓄熱能力。[0012](4)選擇性吸收涂層涂在套管和翅片上，使得該裝置對太陽能輻射熱量的吸收效果更好，同時可以使真空管玻璃的運行溫度下降，在減少熱損的同時，也延長了真空管的使用壽命。


[0013]圖1為本實用新型的主視圖；[0014]圖2為本實用新型的俯視圖；[0015]圖1-2中各標(biāo)號為1 太陽能真空管、2 翅片、3 套管、4 熱管、5 蓄熱材料、6 密封塞。
具體實施方式
[0016]
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。[0017]實施列1 如圖1-2所示，一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，由太陽能真空管1、套管3、熱管4、蓄熱材料5、密封塞6構(gòu)成。熱管4裝在太陽能真空管1內(nèi)，在熱管4加熱段外部加裝套管3，套管3下端為盲端，上端與熱管4外壁固定，套管3朝向太陽一側(cè)涂有一層抗氧化的選擇性吸收涂層，套管3內(nèi)裝有蓄熱材料5，真空管頂端用密封塞6與熱管4密封連接。密封塞6為經(jīng)過防火處理的防火軟木塞。熱管4兩側(cè)裝有翅片2，翅片2 朝向太陽一側(cè)涂有一層抗氧化的選擇性吸收涂層。太陽能真空管1為取消涂層的透平真空管。熱管3中工作流體采用水。[0018]本實用新型的工作原理為太陽輻射透過真空管，照射到由套管和翅片，被選擇性涂層吸收，套管溫度上升，熱量通過套管傳遞給蓄熱材料，蓄熱材料經(jīng)溫度升高或熔化蓄熱，同時熱量傳遞給熱管熱端(蒸發(fā)段)，熱管內(nèi)工質(zhì)吸收熱量沸騰蒸發(fā)，在壓差的作用下， 氣態(tài)的熱管工質(zhì)被壓送到熱管冷端(冷凝端)；氣態(tài)工質(zhì)在冷端放熱凝結(jié)，把熱量傳遞給熱管外側(cè)的被加熱流體，同時在重力作用下，凝結(jié)液順著熱管內(nèi)壁返流至熱管底部(熱端)，完成一個循環(huán)。[0019]本集熱管采用真空管和熱管相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，使裝置同時具有真空管與熱管兩者的優(yōu)點，真空管減少了熱管熱端熱損失，采用熱管元件則增大了裝置的承壓、抗凍等能力。熱管熱端外側(cè)加一帶蓄熱材料的套管，使裝置在加熱的同時具有蓄熱功能。選擇性涂層涂在熱管熱端外套管外壁及翅片上，可充分吸收太陽能，同時降低真空管玻璃的運行溫度。本實用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，與普通太陽能集熱器相比，具有可蓄熱、啟動較快、防凍能力強、傳熱性能好、防結(jié)垢、使用可靠、承壓高和熱損失小及壽命長等顯著優(yōu)點。
實施列2 如圖1-2所示，一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，由太陽能真空管1、套管3、熱管4、蓄熱材料5、密封塞6構(gòu)成。熱管4裝在太陽能真空管1內(nèi)，在熱管4加熱段外部加裝套管3，套管3下端為盲端，上端與熱管4外壁固定，套管3朝向太陽一側(cè)電鍍二層抗氧化的選擇性吸收涂層，套管3內(nèi)裝有蓄熱材料5，真空管頂端用密封塞6與熱管4密封連接。密封塞6為耐高溫具有密封效果的金屬塞。熱管4兩側(cè)裝有翅片2，翅片 2朝向太陽一側(cè)電鍍二層抗氧化的選擇性吸收涂層。太陽能真空管1為取消涂層的透平真空管。熱管3中工作流體采用乙醇與甲醇的混合物。
權(quán)利要求1.一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，其特征在于由太陽能真空管(1)、套管(3)、熱管(4)、蓄熱材料(5)、密封塞(6)構(gòu)成；熱管(4)裝在太陽能真空管(1)內(nèi)，在熱管 (4)加熱段外部加裝套管(3)，套管(3)下端為盲端，上端固定在熱管(4)外壁上，套管(3) 一側(cè)涂有選擇性吸收涂層，套管(3)內(nèi)裝有蓄熱材料(5)，真空管頂端用密封塞(6)與熱管 (4)密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，其特征在于 熱管(4 )兩側(cè)裝有翅片(2 )，翅片(2 )上涂有選擇性吸收涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，其特征在于太陽能真空管(1)為取消涂層的透平真空管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，其特征在于 密封塞(6)中心鉆孔。
專利摘要本實用新型涉及一種帶蓄熱功能的熱管式太陽能真空集熱管，屬于太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。本裝置由太陽能真空管、套管、熱管、蓄熱材料、密封塞構(gòu)成。熱管裝在太陽能真空管內(nèi)，在熱管加熱段外部加裝套管，套管下端為盲端，上端與熱管外壁固定，套管一側(cè)涂有選擇性吸收涂層，套管內(nèi)裝有蓄熱材料，真空管頂端用密封塞與熱管密封連接。本裝置將集熱、蓄熱功能一體化，因此相比于一般的太陽能真空管，能更好的吸收太陽能，并且進行蓄熱。選擇性涂層涂在套管和翅片上可以更加充分地吸收太陽能。此外，本真空管還具有重量輕、可模塊化自由組合、安裝方便、啟動較快、防凍能力強、傳熱性能好、防結(jié)垢、使用可靠、承壓高和熱損失小及壽命長等優(yōu)點。
文檔編號F24J2/34GK202254393SQ20112035047
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者冷婷婷, 王 華, 王輝濤, 葛眾, 陳蓉, 黃峻偉 申請人:昆明理工大學(xué)