一種內(nèi)置同軸金屬換熱套管的全玻璃真空太陽集熱管制造技術(shù)

一種內(nèi)置同軸金屬換熱套管的全玻璃真空太陽集熱管，涉及全玻璃真空太陽集熱管的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，包括外表面具有太陽選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃盲管、同軸的罩玻璃盲管，內(nèi)玻璃盲管和罩玻璃盲管之間形成真空腔，在內(nèi)玻璃盲管內(nèi)設(shè)置同軸金屬換熱套管，所述同軸金屬換熱套管由直形金屬外盲管和直形金屬內(nèi)管組成，所述直形金屬內(nèi)管同軸套置在直形金屬外盲管內(nèi)，所述直形金屬外盲管位于內(nèi)玻璃盲管內(nèi)的一端為盲端，在所述金屬外盲管外側(cè)設(shè)置金屬翼，在所述金屬翼表面設(shè)置紅外吸收涂層。本實(shí)用新型專利技術(shù)能提高集熱管的效率、延長內(nèi)置金屬換熱器的工作壽命并能用以組成自然循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)置同軸金屬換熱套管的全玻璃真空太陽集熱管。

Full glass vacuum solar heat collecting tube with built-in coaxial metal heat exchanging sleeve

All glass vacuum tube solar collector with a built-in coaxial metal heat pipe, involving all glass vacuum tube solar collector production technology field, including the outer surface is provided with a cover glass tube, blind coaxial solar selective absorbing coating of glass in the blind, blind in the glass tube and the cover glass vacuum tube blind cavity is formed between the inner glass blank tube set coaxial metal heat pipe, the coaxial metal heat sleeve is composed of straight metal outer blind pipe and straight metal inner tube, the straight tube is sheathed in the metal coaxial straight metal outer blind tube, the straight pipe is located inside a metal outer blind blind glass tube the blind side on the metal outer blind pipe is arranged outside the metal wing, the wing metal surface infrared absorbing coating. The utility model can improve the efficiency of the heat collecting tube, prolong the service life of the built-in metal heat exchanger and can be used to form a full glass vacuum solar heat collecting pipe with a built-in coaxial metal heat exchange sleeve of the natural circulation system.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及全玻璃真空太陽集熱管的生產(chǎn)

技術(shù)介紹
全玻璃真空太陽集熱管是目前我國太陽能熱水市場應(yīng)用最普遍的產(chǎn)品，全玻璃真空太陽集熱管由外表面具有太陽選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃盲管和同軸的罩玻璃盲管構(gòu)成，內(nèi)玻璃管盲端由罩玻璃管盲端內(nèi)帶吸氣劑的支承件支承，內(nèi)玻璃管另一端與罩玻璃管另一端熔封成為環(huán)狀的開口端，內(nèi)、罩玻璃管之間形成真空腔。由于全玻璃真空太陽集熱管以管內(nèi)存水為傳熱工質(zhì)，存在易結(jié)垢、易泄露、不能承壓、熱容量過大等缺點(diǎn)。為了克服了上述缺點(diǎn)，人們在內(nèi)玻璃管內(nèi)插入U(xiǎn)形金屬管（目前大多為銅管），將流體傳熱工質(zhì)——水置于U形金屬管內(nèi)，并在位于內(nèi)玻璃管內(nèi)的U形金屬管的兩段直管上嵌套一個(gè)圓柱形金屬翼（目前大多為鋁翼），以此形成了內(nèi)置U形金屬管的全玻璃真空太陽集熱管。這種內(nèi)置U形金屬管的全玻璃真空太陽集熱管的工作原理是：太陽輻射穿過罩玻璃管，投射在內(nèi)玻璃管外表面的太陽選擇性吸收涂層上，太陽選擇性吸收涂層將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能通過內(nèi)玻璃管、鋁翼和U形金屬管傳遞給U形金屬管內(nèi)的流體傳熱工質(zhì)，使流體傳熱工質(zhì)不斷升溫；流體傳熱工質(zhì)從U形金屬管的一端（進(jìn)口）流入、從U形金屬管的另一端（出口）流出，以此達(dá)到流體傳熱工質(zhì)循環(huán)流經(jīng)U形金屬管將熱能從集熱管輸出的目的。在這種結(jié)構(gòu)中，圓柱形鋁翼與內(nèi)玻璃管內(nèi)表面相接觸以導(dǎo)熱。由于任何固體表面都不是理想平整的，圓柱形鋁翼和內(nèi)玻璃管的兩接觸面微觀上的凹凸不平使得接觸不完全而存在熱阻（即接觸熱阻），降低熱傳遞效率從而降低集熱管的效率。另外，鋁翼經(jīng)常處于高溫高濕環(huán)境，極易產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)腐蝕，導(dǎo)致鋁翼的熱傳遞效率降低，腐蝕嚴(yán)重時(shí)則導(dǎo)致鋁翼完全失效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)目的在于提出一種能提高集熱管的效率、延長內(nèi)置金屬換熱器的工作壽命并能用以組成自然循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)置同軸金屬換熱套管的全玻璃真空太陽集熱管。本技術(shù)包括外表面具有太陽選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃盲管、同軸的罩玻璃盲管，內(nèi)玻璃盲管和罩玻璃盲管之間形成真空腔，在內(nèi)玻璃盲管內(nèi)設(shè)置同軸金屬換熱套管，所述同軸金屬換熱套管由直形金屬外盲管和直形金屬內(nèi)管組成，所述直形金屬內(nèi)管同軸套置在直形金屬外盲管內(nèi)，所述直形金屬外盲管位于內(nèi)玻璃盲管內(nèi)的一端為盲端，其特征在于：在所述金屬外盲管外側(cè)設(shè)置金屬翼，在所述金屬翼表面設(shè)置紅外吸收涂層。太陽輻射穿過罩玻璃管，投射在內(nèi)玻璃管外表面的太陽選擇性吸收涂層上，太陽選擇性吸收涂層將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能通過內(nèi)玻璃管傳遞給表面設(shè)置有紅外吸收涂層的金屬翼，再通過金屬外盲管的管壁傳遞至金屬外盲管內(nèi)的流體傳熱工質(zhì)，使流體傳熱工質(zhì)不斷升溫；流體傳熱工質(zhì)從金屬外盲管的出口端流出，從金屬內(nèi)管的進(jìn)口端流入，以此達(dá)到流體傳熱工質(zhì)循環(huán)流經(jīng)同軸金屬換熱套管將熱能從集熱管輸出的目的。由于本技術(shù)在同軸金屬換熱套管的金屬外盲管外側(cè)設(shè)置金屬翼以強(qiáng)化傳熱，相對于金屬內(nèi)管內(nèi)的流體傳熱工質(zhì)，金屬外盲管內(nèi)的流體傳熱工質(zhì)溫度升高導(dǎo)致密度減小而產(chǎn)生浮升力，驅(qū)動(dòng)流體傳熱工質(zhì)向金屬外盲管的外端口流動(dòng)。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：（1）由于本技術(shù)在金屬翼表面設(shè)置紅外吸收涂層，提高金屬翼的熱輻射吸收率，提高全玻璃真空太陽集熱管的內(nèi)玻璃管與金屬翼之間熱傳遞的效率，從而提高集熱管的效率。（2）由于本技術(shù)在金屬翼表面設(shè)置紅外吸收涂層，在金屬翼表面形成了保護(hù)層，防止金屬翼在高溫高濕環(huán)境下的化學(xué)、電化學(xué)腐蝕，保持金屬翼熱傳遞效率，延長金屬翼工作壽命。（3）本技術(shù)能與儲熱器（或換熱器）組成自然循環(huán)系統(tǒng)，利用流體傳熱工質(zhì)的密度差形成的浮升力驅(qū)動(dòng)流體傳熱工質(zhì)進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，而無需利用循環(huán)泵等外部動(dòng)力，具有節(jié)省能源、降低系統(tǒng)成本及降低噪音等優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地，本技術(shù)的具體金屬翼設(shè)計(jì)也可以是：所述金屬翼在內(nèi)玻璃盲管內(nèi)的橫斷面上呈V字形，所述V字形的底部與所述金屬外盲管焊接，可使金屬翼與金屬外盲管接觸緊密、牢固，有利于金屬翼與金屬外盲管之間的熱傳導(dǎo)。所述V字形的兩個(gè)側(cè)臂對稱布置在金屬外盲管的兩側(cè)，有利于采用較少的金屬翼材料獲得較大的內(nèi)玻璃盲管對金屬翼熱輻射的投影面積，具有節(jié)省材料、降低成本的優(yōu)點(diǎn)。更進(jìn)一步地，所述V字形的兩個(gè)側(cè)臂的自由端的連線通過所述內(nèi)玻璃盲管的中心，兩個(gè)側(cè)臂的自由端分別接觸在內(nèi)玻璃盲管的內(nèi)壁，有利于采用最少的金屬翼材料獲得最大的內(nèi)玻璃盲管對金屬翼熱輻射的投影面積，具有節(jié)省材料、降低成本的優(yōu)點(diǎn)。本技術(shù)的具體金屬翼設(shè)計(jì)也可以是：所述金屬翼由包圍段和兩個(gè)展開段組成，所述包圍段嵌套在所述金屬外盲管的外側(cè)，工藝簡單，裝配簡便；所述兩個(gè)展開段分別對稱延續(xù)在所述包圍段的兩側(cè)，有利于采用較少的金屬翼材料獲得較大的內(nèi)玻璃盲管對金屬翼熱輻射的投影面積，具有節(jié)省材料、降低成本的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述兩個(gè)展開段的自由端的連線通過所述內(nèi)玻璃盲管的中心，兩個(gè)展開段的自由端分別接觸在內(nèi)玻璃盲管的內(nèi)壁，有利于采用最少的金屬翼材料獲得最大的內(nèi)玻璃盲管對金屬翼熱輻射的投影面積，具有節(jié)省材料、降低成本的優(yōu)點(diǎn)。本技術(shù)的具體金屬翼設(shè)計(jì)還可以是：所述金屬翼由包圍段、兩個(gè)展開段和兩個(gè)過渡段組成，所述包圍段嵌套在所述金屬外盲管的外側(cè)，所述包圍段為設(shè)有軸向開口的圓筒形，所述兩個(gè)展開段分別通過徑向設(shè)置的過渡段與包圍段連接，所述兩個(gè)展開段貼合在所述內(nèi)玻璃盲管內(nèi)表面，其優(yōu)點(diǎn)是：采用貼合的方式，有利于內(nèi)玻璃盲管內(nèi)表面與金屬翼之間的熱傳導(dǎo)。進(jìn)一步地，所述兩個(gè)展開段的自由端的連線通過內(nèi)玻璃盲管的中心。有利于采用最少的金屬翼材料獲得最大的內(nèi)玻璃盲管內(nèi)表面與金屬翼非貼合的兩個(gè)面之間熱輻射的投影面積，具有節(jié)省材料、降低成本的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1為本技術(shù)的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本技術(shù)的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式例1：如圖1所示，本技術(shù)包括外表面具有太陽選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃盲管2、同軸的罩玻璃盲管1，內(nèi)玻璃盲管2和罩玻璃盲管1之間形成真空腔，在內(nèi)玻璃盲管2內(nèi)設(shè)置同軸金屬換熱套管，該同軸金屬換熱套管由一根直形金屬外盲管3-1和一根直形金屬內(nèi)管3-2組成，直形金屬內(nèi)管3-2同軸套置在直形金屬外盲管3-1內(nèi)，直形金屬外盲管3-1位于內(nèi)玻璃盲管2內(nèi)的一端為盲端。在金屬外盲管3-1外側(cè)設(shè)置鋁翼4，在鋁翼4的兩個(gè)表面分別設(shè)置紅外吸收涂層，鋁翼4在內(nèi)玻璃盲管2內(nèi)的橫斷面上呈V字形，鋁翼4通過其V字形的底部與金屬外盲管4焊接，V字形的兩個(gè)側(cè)臂對稱布置在金屬外盲管3-1的兩側(cè)。V字形的兩個(gè)側(cè)臂的自由端的連線通過內(nèi)玻璃盲管2的中心，兩個(gè)側(cè)臂的自由端分別接觸在內(nèi)玻璃盲管2的內(nèi)壁。例2：如圖2所示，本技術(shù)包括外表面具有太陽選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃盲管2、同軸的罩玻璃盲管1，內(nèi)玻璃盲管2和罩玻璃盲管1之間形成真空腔，在內(nèi)玻璃盲管2內(nèi)設(shè)置同軸金屬換熱套管，該同軸金屬換熱套管由一根直形金屬外盲管3-1和一根直形金屬內(nèi)管3-2組成，直形金屬內(nèi)管3-2同軸套置在直形金屬外盲管3-1內(nèi)，直形金屬外盲管3-1位于內(nèi)玻璃盲管2內(nèi)的一端為盲端。在金屬外盲管3-1外側(cè)設(shè)置鋁翼4，在鋁翼4的兩個(gè)表面分別設(shè)置紅外吸收涂層，鋁翼由包圍段4-1和兩個(gè)展開段4-2組成，包圍段4-1嵌套在金屬外盲管3-1的外側(cè)，兩個(gè)展開段4-2分別對稱延續(xù)在包圍段4-1的兩側(cè)。兩個(gè)展開段4-2的自由端的連線通過內(nèi)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種內(nèi)置同軸金屬換熱套管的全玻璃真空太陽集熱管，包括外表面具有太陽選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃盲管、同軸的罩玻璃盲管，內(nèi)玻璃盲管和罩玻璃盲管之間形成真空腔，在內(nèi)玻璃盲管內(nèi)設(shè)置同軸金屬換熱套管，所述同軸金屬換熱套管由直形金屬外盲管和直形金屬內(nèi)管組成，所述直形金屬內(nèi)管同軸套置在直形金屬外盲管內(nèi)，所述直形金屬外盲管位于內(nèi)玻璃盲管內(nèi)的一端為盲端，其特征在于：在所述金屬外盲管外側(cè)設(shè)置金屬翼，在所述金屬翼表面設(shè)置紅外吸收涂層。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種內(nèi)置同軸金屬換熱套管的全玻璃真空太陽集熱管，包括外表面具有太陽選擇性吸收涂層的內(nèi)玻璃盲管、同軸的罩玻璃盲管，內(nèi)玻璃盲管和罩玻璃盲管之間形成真空腔，在內(nèi)玻璃盲管內(nèi)設(shè)置同軸金屬換熱套管，所述同軸金屬換熱套管由直形金屬外盲管和直形金屬內(nèi)管組成，所述直形金屬內(nèi)管同軸套置在直形金屬外盲管內(nèi)，所述直形金屬外盲管位于內(nèi)玻璃盲管內(nèi)的一端為盲端，其特征在于：在所述金屬外盲管外側(cè)設(shè)置金屬翼，在所述金屬翼表面設(shè)置紅外吸收涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述內(nèi)置同軸金屬換熱套管的全玻璃真空太陽集熱管，其特征在于：所述金屬翼在所述內(nèi)玻璃盲管內(nèi)的橫斷面上呈V字形，所述V字形的底部與所述金屬外盲管焊接，所述V字形的兩個(gè)側(cè)臂對稱布置在金屬外盲管的兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述內(nèi)置同軸金屬換熱套管的全玻璃真空太陽集熱管，其特征在于：所述V字形的兩個(gè)側(cè)臂的自由端的連線通過所述內(nèi)玻璃盲管的中心，兩個(gè)側(cè)臂的自由端分別接觸在內(nèi)玻璃盲管...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周必安，黃永定，朱曉俊，高宇青，
申請(專利權(quán))人：廣州日利太陽能科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44