太陽能管及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能管及其加工方法，特別是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)集熱和制冷功能的太陽能管及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全玻璃真空太陽集熱管主要用于太陽能集熱，技術(shù)成熟很高，廣泛應(yīng)用于低溫太陽能熱利用產(chǎn)品方面，形成年產(chǎn)值近千億的市場規(guī)模。但采用同一支太陽能管，充分利用太陽能，實(shí)現(xiàn)集熱和制冷雙功能的技術(shù)和產(chǎn)品研究還很少。
[0003]公開號為CN 1393668A的中國發(fā)明專利中提出了一種可以實(shí)現(xiàn)集熱和制冷的太陽能管，包括吸附/集熱器和冷凝/蒸發(fā)器，吸附/集熱器內(nèi)填充有吸附劑，并在吸附劑中埋設(shè)有熱量導(dǎo)出管用于進(jìn)行熱量交換，到達(dá)制冷與供熱在同一管中進(jìn)行的目的。但此種太陽能管與普通的太陽能管存在同樣的問題:當(dāng)無法向外換熱時(shí)，則因工質(zhì)不斷的回流和導(dǎo)致管內(nèi)溫度持續(xù)升高造成飽和蒸汽壓力過大，容易炸管。而且其結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，批量加工難度大，與普通太陽能集熱管比較，成本高昂而無法滿足市場化需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用安全、成本低的太陽能管及其加工方法。
[0005]本發(fā)明太陽能管，包括內(nèi)管和套裝在內(nèi)管外側(cè)的罩玻璃管，內(nèi)管上方設(shè)置有冷凝管，冷凝管、內(nèi)管和罩玻璃管的接口處密封形成環(huán)封口，其中冷凝管與內(nèi)管之間形成內(nèi)真空腔體，內(nèi)管與罩玻璃管之間形成外真空腔體，內(nèi)真空腔體內(nèi)壁上固定有水平設(shè)置的環(huán)形隔板，所述環(huán)形隔板固定在內(nèi)真空腔體的上部，環(huán)形隔板上安裝有阻流管，所述阻流管的中軸線與內(nèi)管的中軸線平行，內(nèi)真空腔體底部設(shè)置有工質(zhì)，內(nèi)管外表面涂覆有選擇性吸收涂層，外真空腔體內(nèi)設(shè)置有支架，支架上放置有吸氣劑。
[0006]本發(fā)明太陽能管，其中所述內(nèi)管內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)熱材料，所述導(dǎo)熱材料選用導(dǎo)熱膠、導(dǎo)熱墊或?qū)峁柚?br>[0007]本發(fā)明太陽能管，其中所述外真空腔體內(nèi)設(shè)置有CPC反光板。
[0008]本發(fā)明太陽能管，其中所述環(huán)形隔板與內(nèi)真空腔體的連接處位于環(huán)封口的上方或下方，且距環(huán)封口的距離不大于400mm。
[0009]本發(fā)明太陽能管，其中所述阻流管上下兩端距離環(huán)形隔板的距離差不大于阻流管長度的3/4。
[0010]本發(fā)明太陽能管，其中所述工質(zhì)的體積與內(nèi)真空腔體的體積比為0.01?0.5:1。
[0011]本發(fā)明太陽能管，其中所述工質(zhì)為混合溶液，如質(zhì)量比為0.1:1.0?1.0:0.1的溴化鋰-水混合溶液，或?yàn)楣桃夯旌衔?，如質(zhì)量比為0.5:2?2:0.5的沸石-水混合物。
[0012]本發(fā)明太陽能管，其中所述選擇性吸收涂層采用AL-N/AL涂層或SS_ALN/cu涂層。
[0013]本發(fā)明太陽能管，其中所述內(nèi)管和冷凝管的材質(zhì)為玻璃，如高硼硅玻璃，或金屬材料，如銅或不銹鋼。
[0014]本發(fā)明太陽能管的加工方法，包括以下步驟:
[0015]1)將環(huán)形隔板與阻流管固定在一起，且環(huán)形隔板的板面與阻流管的中軸線垂直，并進(jìn)行清洗；
[0016]2)將內(nèi)管清洗后，在內(nèi)管外側(cè)鍍一層選擇性吸收涂層；
[0017]3)將組裝好的環(huán)形隔板和阻流管固定在內(nèi)管或冷凝管的內(nèi)壁上，且環(huán)形隔板水平放置；
[0018]4)將罩玻璃管套裝在內(nèi)管外側(cè)，并在罩玻璃管和內(nèi)管之間放置支架和吸氣劑，然后將罩玻璃管、內(nèi)管和冷凝管的接口處恪封，形成環(huán)封口 ；
[0019]5)通過罩玻璃管底部預(yù)留的下出氣孔將罩玻璃管和內(nèi)管之間的氣體排空，排空后封閉下出氣孔并蒸散吸氣劑；
[0020]6)通過冷凝管頂部預(yù)留的上出氣孔將冷凝管和內(nèi)管之間的氣體排空，并通過上出氣孔經(jīng)過阻流管向內(nèi)管內(nèi)注入工質(zhì)，最后封閉上出氣孔。
[0021]本發(fā)明太陽能管及其加工方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明太陽能管由罩玻璃管和內(nèi)管之間形成外真空腔體，由內(nèi)管和內(nèi)管上方的冷凝管之間形成內(nèi)真空腔體。通過在內(nèi)真空腔體內(nèi)設(shè)置環(huán)形隔板和阻流管來實(shí)現(xiàn)制冷與供熱在同一管中進(jìn)行的目的。當(dāng)太陽照射到集熱管內(nèi)管的選擇性吸收涂層上時(shí)，內(nèi)管外側(cè)的選擇性吸收涂層將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，并將工質(zhì)加熱，工質(zhì)內(nèi)的水氣化為蒸汽，向冷凝管方向流動，經(jīng)過阻流管后進(jìn)入冷凝管，蒸汽在太陽能管的冷凝管中遇冷后凝結(jié)盛水。由于環(huán)形隔板水平設(shè)置且環(huán)形隔板四周與內(nèi)真空腔體內(nèi)壁密封，凝結(jié)的水將會留在環(huán)形隔板上方，同時(shí)蒸汽冷凝時(shí)會釋放大量的冷凝熱。本發(fā)明太陽能管在供熱過程中，工質(zhì)中所含的水不斷蒸發(fā)，蒸汽不斷在環(huán)形隔板上方冷凝并留在環(huán)形隔板上方，直至工質(zhì)中全部的水都冷凝在環(huán)形隔板上方，太陽能管的熱管工作作用完全失效，此過程中內(nèi)管內(nèi)的溫度持續(xù)升高不會造成管內(nèi)壓力過大而導(dǎo)致集熱管破損，使用時(shí)十分安全。而現(xiàn)有的常規(guī)太陽能集熱管，當(dāng)無法向外換熱時(shí)，則因工質(zhì)不斷的回流和導(dǎo)致管內(nèi)溫度持續(xù)升高造成飽和蒸汽壓力過大，而容易發(fā)生炸管。當(dāng)夜間沒有太陽時(shí)，內(nèi)管因熱容較低，對空輻射熱損較大而溫度降低。此時(shí)，內(nèi)管內(nèi)的低含水工質(zhì)則體現(xiàn)出低溫吸附水蒸氣的特性，使管內(nèi)的水蒸氣量降低，環(huán)形隔板和阻流管上方存留的冷凝水不斷蒸發(fā)，并被內(nèi)管內(nèi)的低含水工質(zhì)吸附。冷凝管內(nèi)存留的冷凝水蒸發(fā)時(shí)吸收大量的熱量，致使冷凝段溫度降低，實(shí)現(xiàn)冷凝管制冷功能。本發(fā)明太陽能管采用了阻流管和環(huán)形隔板的簡單設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了制冷與供熱在同一管中進(jìn)行的目的，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也增強(qiáng)了太陽能管使用的安全性。
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的太陽能管及其加工方法作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中太陽能管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中太陽能管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3中太陽能管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本發(fā)明太陽能管包括內(nèi)管6和套裝在內(nèi)管6外側(cè)的罩玻璃管7，內(nèi)管6上方設(shè)置有冷凝管3，冷凝管3、內(nèi)管6和罩玻璃管7的接口處熔封形成環(huán)封口，其中內(nèi)管6和冷凝管3可選用玻璃，如高硼硅玻璃，或者金屬材料，如銅或不銹鋼。冷凝管3與內(nèi)管6之間形成內(nèi)真空腔體1，內(nèi)真空腔體1內(nèi)壓強(qiáng)小于5.0x10 3Pa，內(nèi)管6與罩玻璃管7之間形成外真空腔體2。內(nèi)真空腔體1內(nèi)壁上采用熔封、粘接或機(jī)械連接方式固定有水平設(shè)置的環(huán)形隔板5。環(huán)形隔板5固定在內(nèi)真空腔體1的上部，環(huán)形隔板5與內(nèi)真空腔體1的連接處位于環(huán)封口的上方或下方，且距環(huán)封口的距離不大于400mm，便于安裝。環(huán)形隔板5上安裝有豎直方向放置的阻流管4，阻流管4的中軸線與內(nèi)管6的中軸線重合或平行。阻流管4上下兩端距離環(huán)形隔板5的距離差不大于阻流管4長度的3/4，距離差