一種抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，包括外玻璃罩管及位于外玻璃罩管內(nèi)的內(nèi)玻璃吸熱管，外玻璃罩管與內(nèi)玻璃吸熱管為同心管，外玻璃罩管及內(nèi)玻璃吸熱管之間設(shè)有封接口，外玻璃罩管及內(nèi)玻璃吸熱管之間為真空空間，外玻璃罩管上的外壁鍍有反滲透膜。此抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，在外玻璃罩管上的外壁鍍有反滲透膜，使太陽光更好地穿過外玻璃罩管照射到內(nèi)玻璃吸熱管外表面，增加吸熱量，降低散熱并提高效率，特別適用于高寒地區(qū)，抗凍且高效，提高集熱效率和系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用在熱水、采暖、空調(diào)以及工農(nóng)業(yè)中低溫?zé)崮芾妙I(lǐng)域。本發(fā)明適用于集熱管領(lǐng)域。
【專利說明】
一種抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及集熱管領(lǐng)域，特別是涉及一種抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種綠色可再生能源，這種資源取之不盡用之不竭，在自然界中非常豐富，對(duì)環(huán)境無任何污染，為人類的生產(chǎn)和生活提供了一種動(dòng)力，太陽能的高效利用使人類社會(huì)進(jìn)入一個(gè)節(jié)約能源減少污染的時(shí)代。
[0003]根據(jù)中國(guó)太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《中國(guó)太陽能熱利用行業(yè)運(yùn)行狀況報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年我國(guó)新裝太陽能熱利用系統(tǒng)4350萬m2，2015年12月底太陽能熱利用系統(tǒng)保有量4.42億m2，其中真空管型集熱器及系統(tǒng)有3800萬m2，占比87.36%，平板型集熱器及系統(tǒng)有550萬m2，占比12.64%，由此可見，太陽能真空管集熱器在我國(guó)太陽能熱利用中仍然占主流。
[0004]在太陽能熱利用領(lǐng)域，真空管集熱器的應(yīng)用有著幾十年的歷史，目前絕大不分產(chǎn)品依然沿用傳統(tǒng)的全玻璃真空管集熱器，各生產(chǎn)廠家?guī)缀鯖]有再對(duì)集熱管和集熱器做出創(chuàng)新改進(jìn)和優(yōu)化。在近三四十年的時(shí)間內(nèi)，無論從性能還是結(jié)構(gòu)上，都沒有很大改進(jìn)，從而也限制了集熱管的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0005]傳統(tǒng)全玻璃太陽能真空集熱管一般采用外玻璃罩管的管外直徑Φ為58mm與內(nèi)吸熱管外直徑Φ為47_配合，同心管間真空保溫層厚度只有5.5_，在北方寒冷地區(qū)保溫效果不夠，熱損失大，效率低;而且傳統(tǒng)全玻璃真空集熱管外玻璃管的壁厚往往只有1.6mm，在北方寒冷地區(qū)，很容易被冰雹擊碎，造成集熱器和系統(tǒng)的癱瘓，給業(yè)主造成損失;此外，傳統(tǒng)全玻璃太陽能真空集熱管一般只用一種吸氣劑，不利于真空度的持久性，應(yīng)用在工程上之后，很快造成真空衰減、真空度降低，熱效率降低，且傳統(tǒng)全玻璃太陽能真空集熱管在集熱管底部只有一個(gè)金屬彈簧支架，內(nèi)、外玻璃管的同心度不高，從而造成集熱管生產(chǎn)過程中的封口成功率不高，影響生產(chǎn)效率。特別是在北方寒冷的冬天，往往出現(xiàn)集熱管凍壞的現(xiàn)象，給用戶或業(yè)主造成一些損失。因此。研究太陽能集熱器在北方高寒地區(qū)的推廣應(yīng)用，開發(fā)抗凍高效的太陽能集熱器產(chǎn)品是經(jīng)濟(jì)社會(huì)和技術(shù)發(fā)展的需要，是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種集熱效率高的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管。
[0007 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，包括外玻璃罩管及位于外玻璃罩管內(nèi)的內(nèi)玻璃吸熱管，外玻璃罩管與內(nèi)玻璃吸熱管為同心管，外玻璃罩管及內(nèi)玻璃吸熱管之間設(shè)有封接口，外玻璃罩管及內(nèi)玻璃吸熱管之間為真空空間，外玻璃罩管上的外壁鍍有反滲透膜。
[0008]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，內(nèi)玻璃吸熱管的前段設(shè)有前端金屬彈簧支架和/或者后段設(shè)有后端金屬彈簧支架，外玻璃罩管及內(nèi)玻璃吸熱管之間的真空空間里設(shè)有吸氣劑。
[0009]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，至少一個(gè)吸氣劑安裝在后端金屬支架上和/或者前端金屬支架上。
[0010]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，安裝在后端金屬支架上的吸氣劑為蒸散型吸氣劑，安裝在前端金屬支架上的吸氣劑為非蒸散型吸氣劑。
[0011]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，外玻璃罩管上的內(nèi)壁鍍有增透膜，內(nèi)玻璃吸熱管外表面設(shè)有選擇性吸收涂層。
[0012]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，外玻璃罩管及內(nèi)玻璃吸熱管管內(nèi)設(shè)有流體工質(zhì)。
[0013]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，真空空間的真空度為5X 10—2pa?I X 10—4pa。
[0014]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，外玻璃罩管和內(nèi)玻璃吸熱管均采用高硼硅玻璃，外玻璃罩管和內(nèi)玻璃吸熱管的壁厚為1.6mm?2.2mm。
[0015]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，外玻璃罩管上設(shè)有用于抽真空的排氣尾管。
[0016]進(jìn)一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，外玻璃罩管和內(nèi)玻璃吸熱管的外徑差為5mm?25mm，外玻璃罩管的長(zhǎng)度為1500mm?2200mm。
[0017]本發(fā)明的有益效果:此抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，在外玻璃罩管上的外壁鍍有反滲透膜，使太陽光更好地穿過外玻璃罩管照射到內(nèi)玻璃吸熱管外表面，增加吸熱量，降低散熱并提高效率，特別適用于高寒地區(qū)，抗凍且高效，提高集熱效率和系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用在熱水、采暖、空調(diào)以及工農(nóng)業(yè)中低溫?zé)崮芾妙I(lǐng)域。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]參照?qǐng)D1，本發(fā)明為一種抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，包括外玻璃罩管I及位于外玻璃罩管I內(nèi)的內(nèi)玻璃吸熱管2，外玻璃罩管I與內(nèi)玻璃吸熱管2為同心管，外玻璃罩管I及內(nèi)玻璃吸熱管2之間設(shè)有封接口 10，外玻璃罩管I及內(nèi)玻璃吸熱管2之間為真空空間3，外玻璃罩管I上的外壁鍍有反滲透膜。
[0021]此抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，在外玻璃罩管I上的外壁鍍有反滲透膜，使太陽光更好地穿過外玻璃罩管I照射到內(nèi)玻璃吸熱管2外表面，增加吸熱量，降低散熱并提尚效率，特別適用于尚寒地區(qū)，抗凍且尚效，提尚集熱效率和系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用在熱水、采暖、空調(diào)以及工農(nóng)業(yè)中低溫?zé)崮芾妙I(lǐng)域。
[0022]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，內(nèi)玻璃吸熱管2的前段設(shè)有前端金屬彈簧支架9和/或者后段設(shè)有后端金屬彈簧支架5，外玻璃罩管I及內(nèi)玻璃吸熱管2之間的真空空間3里設(shè)有吸氣劑7。
[0023]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，至少一個(gè)吸氣劑7安裝在后端金屬支架5上和/或者前端金屬支架9上。
[0024]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，安裝在后端金屬支架5上的吸氣劑7為蒸散型吸氣劑，安裝在前端金屬支架9上的吸氣劑7為非蒸散型吸氣劑。
[0025]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，外玻璃罩管I上的內(nèi)壁鍍有增透膜，內(nèi)玻璃吸熱管2外表面設(shè)有選擇性吸收涂層4。
[0026]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，外玻璃罩管I及內(nèi)玻璃吸熱管2管內(nèi)設(shè)有流體工質(zhì)。
[0027]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，真空空間3的真空度為5X 10—2pa?I X 10—4pa。
[0028]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，外玻璃罩管I和內(nèi)玻璃吸熱管2均采用高硼硅玻璃，外玻璃罩管I和內(nèi)玻璃吸熱管2的壁厚為1.6mm?2.2mm。
[0029]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，外玻璃罩管I上設(shè)有用于抽真空的排氣尾管8。
[°03°]作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，外玻璃罩管I和內(nèi)玻璃吸熱管2的外徑差為5mm?25mm，外玻璃罩管I的長(zhǎng)度為1500mm?2200mm。
[0031]本發(fā)明提供了一種抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，該真空聚能集熱管包括外玻璃罩管1、內(nèi)玻璃吸熱管2、選擇性吸收涂層4、吸氣劑7、前端金屬彈簧支架9和后端金屬彈簧支架5等部件。真空聚能集熱管的外玻璃罩管I和內(nèi)玻璃吸熱管2是高硼硅玻璃。外玻璃罩管I和內(nèi)玻璃吸熱管2的外徑差為5mm?25mm。通過增大內(nèi)、外玻璃管之間的間距，增大了真空保溫層的厚度，降低熱損失，而且加大玻璃管壁厚，有效防止冰雹帶來的損傷。
[0032]抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管的玻璃罩管內(nèi)抽真空，真空度要求5X10—2pa?I X 10—4pa。通過真空減少集熱管得到的熱量通過集熱管內(nèi)部氣體對(duì)流和傳導(dǎo)造成的熱損失，使得熱量絕大部分通過內(nèi)集熱管內(nèi)的工質(zhì)傳出集熱管，在集熱管內(nèi)的內(nèi)、外玻璃管之間空間里，在距離玻璃管的端口較近的位置分別設(shè)置前端和后端金屬支架，保證內(nèi)、外玻璃管的同心度，方便內(nèi)、外管之間的封接工藝。
[0033]在抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管的后端金屬彈簧支架5上安裝一個(gè)或兩個(gè)蒸散型吸氣劑7，前端金屬彈簧支架9上也可以安裝非蒸散型吸氣劑，保證內(nèi)、外玻璃管真空空間的高真空度以及真空度的持久性。而傳統(tǒng)全玻璃太陽能真空集熱管不利于真空度的持久性，應(yīng)用在工程上之后，很快造成真空衰減、真空度降低，熱效率降低，不適合北方高寒地區(qū)的推廣和利用。本發(fā)明提出的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管更適合北方寒冷地區(qū)的采暖工程和工農(nóng)業(yè)中低溫?zé)崂谩?br>[0034]本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一:外玻璃罩管采用管外直徑Φ為58mm，內(nèi)吸熱管采用管外直徑Φ為37mm的玻璃管，Φ 58mm的外玻璃罩管I和Φ 37mm的內(nèi)玻璃吸熱管之間抽真空，有效降低吸熱管得到的熱量通過內(nèi)、外玻璃管之間的氣體對(duì)流和傳導(dǎo)造成熱損失，Φ58mm的外玻璃罩管I和Φ37πιπι的內(nèi)玻璃吸熱管是同心管。增大內(nèi)、外玻璃管之間的間距，即增大真空保溫層的厚度，降低熱損失，工作時(shí)，太陽光透過內(nèi)壁鍍有增透膜的Φ58_外玻璃罩管I之后，穿過真空空間3，照射到Φ 37mm的內(nèi)玻璃吸熱管2外表面上的選擇性吸收涂層4，由光能轉(zhuǎn)換成熱能，并將熱量通過Φ 37mm的內(nèi)玻璃吸熱管2傳遞給管內(nèi)的流體工質(zhì)。
[00；35]抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管后端金屬彈簧支架5上，通過吸氣劑支架6安裝兩個(gè)蒸散型吸氣劑7，并通過排氣尾管8對(duì)內(nèi)、外玻璃管之間的真空空間抽真空，真空度要求5X10—2pa?1X10—4pa。
[0036]抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管前端金屬彈簧支架9，起到支撐內(nèi)、外玻璃管的作用，并保證Φ 58mm的外玻璃罩管I和Φ 37mm的內(nèi)玻璃吸熱管之間的同心度，方便內(nèi)、夕卜管之間的封接工藝，內(nèi)外玻璃管的封接口 10位于內(nèi)外管接口處。
[0037]抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管總長(zhǎng)度范圍為1500mm?2200mm，便于生產(chǎn)、加工、安裝和運(yùn)輸。Φ 58mm的外玻璃罩管I和Φ 37mm的內(nèi)玻璃吸熱管的壁厚要求1.6mm?2.2mm,有效防止冰雹帶來的損傷。
[0038]在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上:集熱管還具有以下尺寸Φ65mm外玻璃罩管I與Φ47mm內(nèi)玻璃吸熱管2; Φ65ι?πι外玻璃罩管I與Φ58πιπι內(nèi)玻璃吸熱管2; Φ70πιπι外玻璃罩管I與Φ47ι?πι內(nèi)玻璃吸熱管2; Φ 70mm外玻璃罩管I與Φ 58mm內(nèi)玻璃吸熱管2組成的集熱管。
[0039]本抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，是在傳統(tǒng)全玻璃真空集熱管的基礎(chǔ)上，對(duì)集熱管的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，在外玻璃罩管I外鍍反滲透膜，增加真空保溫層的厚度，提高集熱管的真空度，降低散熱并提高效率，特別適用于高寒地區(qū)，抗凍且高效，降低在高寒地區(qū)的損壞率，提高集熱效率和系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用在熱水、采暖、空調(diào)以及工農(nóng)業(yè)中低溫?zé)崮芾妙I(lǐng)域。
[0040]外玻璃管鍍?cè)鐾改?，使太陽光更好地穿過外玻璃罩管照射到內(nèi)玻璃管外表面的選擇性吸收涂層，增加吸熱量，通過對(duì)真空集熱管的結(jié)構(gòu)、性能的改進(jìn)和優(yōu)化，提高了集熱管的真空度，集熱管的散熱量降低、效率提高，從而更有利于廣泛推廣和應(yīng)用，主要應(yīng)用建筑采暖、制冷空調(diào)、食品加工、海水淡化、化學(xué)、造紙、木材加工、合成橡膠、紡織和煙草、茶葉及中草藥干燥以及農(nóng)副產(chǎn)品加工等領(lǐng)域，該抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管在工農(nóng)業(yè)熱能利用行業(yè)有著巨大的市場(chǎng)空間和廣闊的應(yīng)用前景。能夠廣泛應(yīng)用在北方高寒地區(qū)熱水、采暖、空調(diào)以及工農(nóng)業(yè)中低溫?zé)崮芾妙I(lǐng)域。
[0041]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:包括外玻璃罩管(I)及位于所述外玻璃罩管(I)內(nèi)的內(nèi)玻璃吸熱管(2)，所述外玻璃罩管(I)與內(nèi)玻璃吸熱管(2)為同心管，所述外玻璃罩管(I)及內(nèi)玻璃吸熱管(2)之間設(shè)有封接口(10)，所述外玻璃罩管(I)及內(nèi)玻璃吸熱管(2)之間為真空空間(3)，所述外玻璃罩管(I)上的外壁鍍有反滲透膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:所述內(nèi)玻璃吸熱管(2)的前段設(shè)有前端金屬彈簧支架(9)和/或者后段設(shè)有后端金屬彈簧支架(5)，所述外玻璃罩管(I)及內(nèi)玻璃吸熱管(2)之間的真空空間(3)里設(shè)有吸氣劑(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:至少一個(gè)所述吸氣劑(7)安裝在后端金屬支架(5)上和/或者前端金屬支架(9)上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:安裝在所述后端金屬支架(5)上的吸氣劑(7)為蒸散型吸氣劑，安裝在所述前端金屬支架(9)上的吸氣劑(7)為非蒸散型吸氣劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:所述外玻璃罩管(I)上的內(nèi)壁鍍有增透膜，所述內(nèi)玻璃吸熱管(2)外表面設(shè)有選擇性吸收涂層(4)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:所述外玻璃罩管(I)及內(nèi)玻璃吸熱管(2 )管內(nèi)設(shè)有流體工質(zhì)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:所述真空空間(3)的真空度為5X 10—2pa?I X 10—4pa。8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:所述外玻璃罩管(I)和內(nèi)玻璃吸熱管(2)均采用高硼硅玻璃，所述外玻璃罩管(I)和內(nèi)玻璃吸熱管(2)的壁厚為1.6mm?2.2mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:所述外玻璃罩管(I)上設(shè)有用于抽真空的排氣尾管(8)。10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的抗凍高效太陽能采暖真空聚能集熱管，其特征在于:所述外玻璃罩管(I)和內(nèi)玻璃吸熱管(2)的外徑差為5mm?25mm，所述外玻璃罩管(I)的長(zhǎng)度為1500mm ?2200mm。
【文檔編號(hào)】F24J2/48GK105865045SQ201610378130
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】付加庭, 李潤(rùn)喜, 李永強(qiáng), 樊琛陽
【申請(qǐng)人】栗世芳, 栗世明