專利名稱：蛇形多管式真空集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
蛇形多管式真空集熱管技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蛇形多管式真空集熱管。
背景技術(shù)：
[0002]在太陽能的熱利用中，關(guān)鍵是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能。由于太陽能比較分散， 必須設(shè)法把它集中起來，所以，太陽能集熱器是各種利用太陽能裝置的關(guān)鍵部分。太陽能集熱器是用來吸收太陽輻射使之轉(zhuǎn)換為熱能并傳遞給熱介質(zhì)的裝置。太陽能集熱器雖然不是直接面向消費(fèi)者的終端產(chǎn)品，但是太陽能集熱器是組成各種太陽能熱利用系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。無論是太陽能熱水器、太陽灶、主動(dòng)式太陽房、太陽能溫室還是太陽能干燥、太陽能工業(yè)加熱、太陽能熱發(fā)電等都離不開太陽能集熱器，都是以太陽能集熱器作為系統(tǒng)的動(dòng)力或者核心部件的。常見的有平板型、真空管型和聚光型太陽能集熱器。[0003]真空管型太陽能集熱器可細(xì)分為全玻璃真空管式、熱管真空管式、U型管真空管式。常用的為全玻璃真空管式集熱管，由內(nèi)、外兩個(gè)玻璃管構(gòu)成，內(nèi)、外管之間形成真空腔， 內(nèi)管的外表面設(shè)有太陽能選擇性吸收涂層，內(nèi)管內(nèi)傳輸傳熱介質(zhì)(水)，該結(jié)構(gòu)的集熱管具有安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。但是，其缺點(diǎn)是承受水壓低、存水量多，傳熱速度慢，可利用的熱水量少，無日照時(shí)熱量散失增大，不能輸出較高溫度的熱水。目前的真空管式集熱管一般應(yīng)用在20-80°C左右的低溫家用太陽能熱水器場合，無法被應(yīng)用在需要150-400°C中高工作溫度的場合。[0004]因此，本領(lǐng)域迫切需要研發(fā)一種高熱吸收效率、低熱發(fā)射率、高工作溫度的太陽能集熱管。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種蛇形多管式真空集熱管，解決現(xiàn)有集熱管工作溫度較低的局限，促進(jìn)集熱管的高溫應(yīng)用。[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了蛇形多管式真空集熱管，包括透明殼體；蛇形細(xì)管，由多根互相平行的細(xì)管串聯(lián)組成；殼體與蛇形細(xì)管之間設(shè)置為真空。[0007]優(yōu)選的，蛇形細(xì)管的直徑為3-10mm。[0008]優(yōu)選的，蛇形細(xì)管的管壁厚度為O. 3mm-lmm。[0009]優(yōu)選的，蛇形細(xì)管為金屬管或玻璃管。[0010]優(yōu)選的，在蛇形細(xì)管的受熱表面設(shè)置波浪形的吸熱翅片，吸熱翅片表面涂覆選擇性吸收涂層。[0011]優(yōu)選的，在吸熱翅片和選擇性吸收涂層之間敷設(shè)金屬反射層。[0012]優(yōu)選的，金屬反射層為銀箔或鋁箔。[0013]優(yōu)選的，蛇形細(xì)管為兩層。[0014]優(yōu)選的,透明殼體為圓柱形或橢圓柱形。[0015]優(yōu)選的，透明殼體外側(cè)壁涂覆增透膜。[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于多根小管串聯(lián)而成的蛇形管道與單根大管相比的截面積較小，用油量少，故預(yù)熱溫度損失較小，短距離溫升更快，具有換熱好、溫差小等優(yōu)點(diǎn)，大大降低了預(yù)熱損失。蛇形細(xì)管半徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)，大大提高了太陽能光熱的轉(zhuǎn)換和交換效率，設(shè)置在蛇形管上方的波浪形吸熱翅片形成光陷阱，使光線在吸熱翅片表面多次反射，提高吸收率，鍍在波浪形吸熱翅片外表面的選擇性吸收涂層用于吸收太陽光可見光，減小紅外輻射，進(jìn)一步提高對太陽光的吸收效率，降低輻射效率，從而提高集熱管的工作溫度；金屬反射涂層用于盡量減小輻射損失，從而進(jìn)一步提高集熱管的工作溫度。


[0017]圖I是本實(shí)用新型蛇形多管式真空集熱管的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0018]圖2是本實(shí)用新型蛇形多管式真空集熱管的第一實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；[0019]圖3是本實(shí)用新型蛇形多管式真空集熱管的管徑優(yōu)化數(shù)據(jù)圖；[0020]圖4是本實(shí)用新型蛇形多管式真空集熱管的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0021]在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。[0022]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖中相同或相似的構(gòu)件采用相同的附圖標(biāo)記表示。[0023]參見圖I、圖2，示出了本實(shí)用新型的蛇形多管式真空集熱管的第一實(shí)施例，如圖所示，該集熱管包括圓柱形的透明殼體I ;由多根互相平行的細(xì)管串聯(lián)組成的蛇形細(xì)管2， I殼體與蛇形細(xì)管2之間設(shè)置為真空。蛇形細(xì)管2可以是金屬管或玻璃管。金屬管可以應(yīng)用在較高壓的場合，玻璃管的成本較低、技術(shù)成熟，具有廣泛的應(yīng)用前景。[0024]多根小管串聯(lián)而成的蛇形管道與單根大管相比的截面積較小，用油量少，故預(yù)熱溫度損失較小，短距離溫升更快，具有換熱好、溫差小等優(yōu)點(diǎn)，大大降低了預(yù)熱損失。[0025]多根細(xì)管的直徑為3-10mm，多根細(xì)管的管壁厚度為O.參見圖3，管道流體換熱過程中，熱流密度q與換熱溫差Λ T之間的關(guān)系如下q = hAT，h為對流換熱系數(shù)，0.8 0.8其與管內(nèi)介質(zhì)流速u以及管路內(nèi)徑d關(guān)系如下AQCyj因此，考慮一個(gè)換熱管OO道的換熱效果，除了考慮流體與管壁的換熱能力之外，尚需綜合考慮管道本身散熱，介質(zhì)流動(dòng)所需動(dòng)力消耗，管路本身熱存儲等等，在保證相同的換熱系數(shù)情況下，綜合考慮上述各量的總量加合。[0026]管路本身散熱量為
權(quán)利要求1.一種集熱管，其特征在于，包括 透明殼體； 蛇形細(xì)管，由多根互相平行的細(xì)管串聯(lián)組成； 所述殼體與蛇形細(xì)管之間設(shè)置為真空。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集熱管，其特征在于，所述蛇形細(xì)管的直徑為3-10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集熱管，其特征在于，所述蛇形細(xì)管的管壁厚度為O.
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集熱管，其特征在于，所述蛇形細(xì)管為金屬管或玻璃管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集熱管，其特征在于，在所述蛇形細(xì)管的受熱表面設(shè)置波浪形的吸熱翅片，吸熱翅片表面涂覆選擇性吸收涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集熱管，其特征在于，在吸熱翅片和選擇性吸收涂層之間敷設(shè)金屬反射層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集熱管，其特征在于，所述金屬反射層為銀箔或鋁箔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的集熱管，其特征在于，所述蛇形細(xì)管為兩層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的集熱管，其特征在于，所述透明殼體為圓柱形或橢圓柱形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集熱管，其特征在于，所述透明殼體外側(cè)壁涂覆增透膜。
專利摘要本實(shí)用新型涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種蛇形多管式真空集熱管。本實(shí)用新型中，包括透明殼體；蛇形細(xì)管，由多根互相平行的細(xì)管串聯(lián)組成；殼體與蛇形細(xì)管之間設(shè)置為真空。本實(shí)用新型的蛇形多管真空集熱管將多管束集熱管集中串聯(lián)使用，具有升溫快、溫差小、換熱率高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F24J2/46GK202813844SQ20122044318
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者項(xiàng)曉東, 張融 申請人:益科博能源科技(上海)有限公司