專利名稱：石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能集熱器領(lǐng)域，涉及到利用多根u型金屬毛細管實現(xiàn)承壓
能力高、集熱效率高、換熱性能好的太陽能集熱元件。
背景技術(shù)：
太陽能集熱器是各種太陽能利用系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，而太陽能集熱管又是太 陽能集熱器的核心。目前太陽能集熱器有平板式集熱器和真空管式集熱器兩大 類，而后者是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛、也最有可能實現(xiàn)高溫集熱器的一種集熱器?，F(xiàn) 有真空玻璃管集熱器使用單根u型管，u型管安裝在帶有肋片的鋁翼護套上，對
于該類u型管真空玻璃管集熱器，由于考慮到安裝和熱膨脹的要求，鋁翼護套和 玻璃管之間、u型管與肋片之間存在很大的接觸熱阻，影響了太陽能由外向內(nèi)、 向u型管內(nèi)工質(zhì)的傳遞效率。對于普通無u型管的真空玻璃管集熱器，則存在管
內(nèi)以水為介質(zhì)、冬季容易凍裂玻璃管的問題，熱水出水溫度不高，集熱器承壓
不高、難以滿足建筑供熱系統(tǒng)承壓要求等問題。隨著我國太陽能的應(yīng)用和普及，
高溫高壓型太陽能集熱器己經(jīng)成為太陽能開發(fā)利用領(lǐng)域新的難題和技術(shù)攻關(guān)目
標(biāo)，因此，非常有必要開發(fā)承壓能力高、集熱效率高、導(dǎo)熱效率好的太陽能集
熱技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可提高太陽能集熱器承壓能力、提高 太陽能集熱器供熱溫度、提高太陽能集熱器導(dǎo)熱性能和集熱效率的石墨填充真 空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管主要由翅片式聯(lián)箱 管、毛細金屬管、外玻璃管、內(nèi)玻璃管、石墨填料、絕熱封頭、彈性支架和絕 熱內(nèi)襯管組成。外玻璃管、內(nèi)玻璃管、石墨填料和多根毛細管構(gòu)成了該本發(fā)明 的集熱管主體結(jié)構(gòu)。U型毛細金屬管內(nèi)充有水、氟利昂或其它傳熱介質(zhì)，工作 時傳熱介質(zhì)吸收真空玻璃管的太陽能后被加熱、汽化形成汽液相間的柱體并沿 著毛細金屬管進入翅片式聯(lián)箱管，被管外介質(zhì)冷卻、冷凝后，又流回到毛細金 屬管內(nèi)，然后再吸收太陽能被加熱汽化，如此循環(huán)往復(fù)在真空玻璃管和外部冷 卻介質(zhì)之間完成太陽能集熱、輸送熱量的過程。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管中的真空玻璃管由外 玻璃管、內(nèi)玻璃管和彈性支架構(gòu)成，在內(nèi)玻璃管外表面噴涂太陽能選擇性吸收 涂料，內(nèi)外玻璃管之間抽真空。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管中的石墨填料填充在 內(nèi)玻璃管、毛細金屬管和絕熱內(nèi)襯管之間，真空玻璃管上部開口處用絕熱封頭 密封，減小真空玻璃管內(nèi)毛細管與外界的熱損失。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管中的多根毛細金屬管
由內(nèi)徑為2 5mm的U型銅管或其它金屬管構(gòu)成，與翅片式聯(lián)箱管連接，形成 封閉的管路系統(tǒng)，每根U型毛細金屬管安裝石墨填料中；U型毛細金屬管的長
度以達到真空玻璃管密封端為限；翅片式聯(lián)箱管可以用光管替代。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管中的閉環(huán)毛細管內(nèi)的 工質(zhì)可以是水、氟利昂或其它工質(zhì)，真空玻璃管采用硼硅玻璃制成。
本發(fā)明的效果和益處是本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱
管采用多根2~5mm的U型金屬毛細管構(gòu)成，在玻璃管內(nèi)部有限空間內(nèi)增大了 工質(zhì)的換熱面積，增大了集熱管的傳熱量；石墨填料填充在內(nèi)玻璃管和毛細金 屬管之間，消除了現(xiàn)有真空玻璃管U型管太陽能集熱管存在的空氣熱阻，提高 了集熱管的導(dǎo)熱性能；多根毛細管的結(jié)構(gòu)設(shè)計，也有利于提高集熱管的供熱溫
度；U型毛細金屬管管徑小，提高了集熱管的承壓能力。


附圖1為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管立面外形結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管A-A剖面圖。
附圖3為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管B-B剖面圖。
附圖4為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管C-C剖面圖。
附圖5為石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管管內(nèi)毛細管結(jié)構(gòu)示 意圖。
附圖1第一翅片式聯(lián)箱管；2第二翅片式聯(lián)箱管；3毛細管；4外玻璃管； 5內(nèi)玻璃管；6石墨填料；7絕熱封頭；8彈性支架；9絕熱內(nèi)襯管。
具體實施例方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施例。
本發(fā)明石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管主要由第一翅片式聯(lián)
箱管1、第二翅片式聯(lián)箱管2、毛細金屬管3、外玻璃管4、內(nèi)玻璃管5、石墨
填料6、絕熱封頭7、彈性支架8和絕熱內(nèi)襯管9組成。翅片式聯(lián)箱管和毛細金 屬管采用焊接連接；毛細金屬管3安裝在石墨填料6中，形成一個整體并安裝 在真空玻璃管中，在真空玻璃管的上開口處采用絕熱封頭7密封；內(nèi)玻璃管5 外表面噴涂太陽能選擇性吸收涂料后，與外玻璃管4焊接并抽真空，內(nèi)外玻璃 管之間裝有彈性支架8。
U型毛細金屬管3內(nèi)充有水、氟利昂或其它傳熱介質(zhì)，工作時傳熱介質(zhì)吸 收真空玻璃管的太陽能后被加熱、汽化形成汽液相間的柱的并沿毛細金屬管3 進入翅片式聯(lián)箱管，被管外介質(zhì)冷卻、冷凝后，又流回到毛細金屬管3內(nèi)，然 后再吸收太陽能被加熱汽化，如此循環(huán)往完成太陽能集熱、輸送熱量的過程。
權(quán)利要求
1. 一種石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管，包括第一翅片式聯(lián)箱管(1)、第二翅片式聯(lián)箱管(2)、毛細金屬管(3)、外玻璃管(4)、內(nèi)玻璃管(5)、石墨填料(6)、絕熱封頭(7)、彈性支架(8)和絕熱內(nèi)襯管(9，其特征在于真空玻璃管由外玻璃管(4)、內(nèi)玻璃管(5)和彈性支架(8)構(gòu)成，外玻璃管(4)和內(nèi)玻璃管(5)之間抽真空，在內(nèi)玻璃管(5)外表面噴涂太陽能選擇性吸收涂料；毛細金屬管(3)的內(nèi)徑為2～5mm，與第一翅片式聯(lián)箱管(1)和第二翅片式聯(lián)箱管(2)連接，形成封閉的管路系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管， 其特征還在于毛細金屬管(3)內(nèi)充有傳熱介質(zhì)為水、氟利昂、酒精或甲垸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管， 其特征還在于石墨填料(6)填充在內(nèi)玻璃管(5)、毛細金屬管(3)和絕熱內(nèi)襯管(9) 之間，真空玻璃管上部開口處用絕熱封頭(7)密封。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管， 其特征還在于毛細金屬管(3)的長度以達到真空玻璃管密封端為限，第一翅片式 聯(lián)箱管(1)或第二翅片式聯(lián)箱管(2)采用光管替代。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管， 其特征還在于真空玻璃管采用硼硅玻璃制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石墨填充真空玻璃管閉環(huán)毛細管太陽能集熱管，屬于太陽能集熱器領(lǐng)域。其特征是該裝置包括翅片式聯(lián)箱管、毛細金屬管、外玻璃管、內(nèi)玻璃管、石墨填料、絕熱封頭、彈性支架和絕熱內(nèi)襯管；真空玻璃管在內(nèi)玻璃管外表面噴涂太陽能選擇性吸收涂料，內(nèi)外玻璃管之間抽真空；石墨填料密實地填充在內(nèi)玻璃管、毛細金屬管和絕熱內(nèi)襯管之間；毛細金屬管的內(nèi)徑為2～5mm，與翅片式聯(lián)箱管連接，形成封閉的管路系統(tǒng)。毛細金屬管內(nèi)充有水、氟利昂或其它傳熱介質(zhì)，完成太陽能集熱、輸送熱量的過程。本發(fā)明的效果和益處是多根∪型毛細管在玻璃管有限空間內(nèi)增大了工質(zhì)的換熱面積，提高了集熱管的導(dǎo)熱性能，同時石墨填料有利于提高集熱管的集熱效率。
文檔編號F24J2/48GK101387447SQ20081022803
公開日2009年3月18日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者張吉禮, 馬良棟 申請人:大連理工大學(xué)