太陽能管的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能管，特別是涉及一種能夠實現(xiàn)集熱和制冷功能的太陽能管。
【背景技術】
[0002]目前，全玻璃真空太陽集熱管主要用于太陽能集熱，技術成熟很高，廣泛應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，實現(xiàn)集熱和制冷雙功能的技術和產(chǎn)品研究還很少。
[0003]公開號為CN1393668A的中國實用新型專利中提出了一種可以實現(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/集熱器內填充有吸附劑，并在吸附劑中埋設有熱量導出管用于進行熱量交換，到達制冷與供熱在同一管中進行的目的。但此種太陽能管與普通的太陽能管存在同樣的問題:當無法向外換熱時，則因工質不斷的回流和導致管內溫度持續(xù)升高造成飽和蒸汽壓力過大，容易炸管。而且其結構過于復雜，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。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、使用安全、成本低的太陽能管。
[0005]本實用新型太陽能管，包括內管和套裝在內管外側的罩玻璃管，內管上方設置有冷凝管，冷凝管、內管和罩玻璃管的接口處密封形成環(huán)封口，其中冷凝管與內管之間形成內真空腔體，內管與罩玻璃管之間形成外真空腔體，內真空腔體內壁上固定有水平設置的環(huán)形隔板，所述環(huán)形隔板固定在內真空腔體的上部，環(huán)形隔板上安裝有阻流管，所述阻流管的中軸線與內管的中軸線平行，內真空腔體底部設置有工質，內管外表面涂覆有選擇性吸收涂層，外真空腔體內設置有支架，支架上放置有吸氣劑。
[0006]本實用新型太陽能管，其中所述內管內側設置有導熱材料，所述導熱材料選用導熱膠、導熱墊或導熱硅脂。
[0007]本實用新型太陽能管，其中所述外真空腔體內設置有CPC反光板。
[0008]本實用新型太陽能管，其中所述環(huán)形隔板與內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]本實用新型太陽能管，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]本實用新型太陽能管，其中所述工質的體積與內真空腔體的體積比為0.0I?0.5:1o
[0011 ]本實用新型太陽能管，其中所述工質為混合溶液，如質量比為0.1: 1.0?1.0: 0.1的溴化鋰-水混合溶液，或為固液混合物，如質量比為0.5:2?2:0.5的沸石-水混合物。
[0012]本實用新型太陽能管，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]本實用新型太陽能管，其中所述內管和冷凝管的材質為玻璃，如高硼硅玻璃，或金屬材料，如銅或不銹鋼。
[0014]本實用新型太陽能管與現(xiàn)有技術不同之處在于本實用新型太陽能管由罩玻璃管和內管之間形成外真空腔體，由內管和內管上方的冷凝管之間形成內真空腔體。通過在內真空腔體內設置環(huán)形隔板和阻流管來實現(xiàn)制冷與供熱在同一管中進行的目的。當太陽照射到集熱管內管的選擇性吸收涂層上時，內管外側的選擇性吸收涂層將太陽能轉化為熱能，并將工質加熱，工質內的水氣化為蒸汽，向冷凝管方向流動，經(jīng)過阻流管后進入冷凝管，蒸汽在太陽能管的冷凝管中遇冷后凝結盛水。由于環(huán)形隔板水平設置且環(huán)形隔板四周與內真空腔體內壁密封，凝結的水將會留在環(huán)形隔板上方，同時蒸汽冷凝時會釋放大量的冷凝熱。本實用新型太陽能管在供熱過程中，工質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，此過程中內管內的溫度持續(xù)升高不會造成管內壓力過大而導致集熱管破損，使用時十分安全。而現(xiàn)有的常規(guī)太陽能集熱管，當無法向外換熱時，則因工質不斷的回流和導致管內溫度持續(xù)升高造成飽和蒸汽壓力過大，而容易發(fā)生炸管。當夜間沒有太陽時，內管因熱容較低，對空輻射熱損較大而溫度降低。此時，內管內的低含水工質則體現(xiàn)出低溫吸附水蒸氣的特性，使管內的水蒸氣量降低，環(huán)形隔板和阻流管上方存留的冷凝水不斷蒸發(fā)，并被內管內的低含水工質吸附。冷凝管內存留的冷凝水蒸發(fā)時吸收大量的熱量，致使冷凝段溫度降低，實現(xiàn)冷凝管制冷功能。本實用新型太陽能管采用了阻流管和環(huán)形隔板的簡單設計實現(xiàn)了制冷與供熱在同一管中進行的目的，降低了生產(chǎn)成本，同時也增強了太陽能管使用的安全性。
[0015]下面結合附圖對本實用新型的太陽能管作進一步說明。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例1中太陽能管的結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型實施例2中太陽能管的結構示意圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例3中太陽能管的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本實用新型太陽能管包括內管6和套裝在內管6外側的罩玻璃管7，內管6上方設置有冷凝管3，冷凝管3、內管6和罩玻璃管7的接口處恪封形成環(huán)封口，其中內管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與內管6之間形成內真空腔體I，內真空腔體I內壓強小于5.0x10—3Pa，內管6與罩玻璃管7之間形成外真空腔體2。內真空腔體I內壁上采用熔封、粘接或機械連接方式固定有水平設置的環(huán)形隔板5。環(huán)形隔板5固定在內真空腔體I的上部，環(huán)形隔板5與內真空腔體I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，距離差過大容易影響阻流管4安裝的穩(wěn)定性，進而影響阻流效果。內管6外表面涂覆有選擇性吸收涂層(未畫出)，選擇性吸收涂層選用AL-N/AL涂層或SS-ALN/cu涂層。內管6底部設置有工質8，工質8選用質量比為0.1: 1.0?1.0: 0.1的溴化鋰-水混合溶液，也可選用固液混合物，如質量比為0.5:2?2:0.5的沸石-水混合物。工質8的體積與內真空腔體I的體積比為0.0l?0.5:1。外真空腔體2內設置有支架9，支架9用于保持內管6始終處于豎直方向，支架9上還放置有吸氣劑10。設備使用一段時間后，外真空腔體2內的真空度將會下降，吸氣劑1可以持續(xù)性地吸附外真空腔體2內的氣體，保證外真空腔體2內的真空度不變。
[0020]本實用新型太陽能管集熱和制冷工作方法如下:當太陽照射到內管6的選擇性吸收涂層上時，選擇性吸收涂層將太陽能轉化為熱能，并將內管6內的工質8加熱，工質8內的水氣化為蒸汽，向冷凝管3方向流動，經(jīng)過阻流管4進入冷凝管3，遇到低溫的冷凝段后冷凝成水，留存在環(huán)形隔板5上方的空間內。同時放出大量的冷凝熱，實現(xiàn)太陽能管的集熱功能。當夜間沒有太陽能的時候，內管6因熱容較低，對空輻射熱損較大而溫度降低。這時，內管6內的低含水工質8，則體現(xiàn)出低溫的吸附水蒸氣的特性，使管內的水蒸氣量降低，環(huán)形隔板5上方存留的冷凝水不斷蒸發(fā)，并被內管6內的低含水工質8吸附。冷凝管3內存留的冷凝水蒸發(fā)時吸收大量的熱量，致使冷凝管3內溫度降低，實現(xiàn)冷凝管3制冷功能。
[0021]本實用新型太陽能管的加工方法，包括以下步驟:
[0022]I)將環(huán)形隔板5與阻流管4固定在一起，且環(huán)形隔板5的板面與阻流管4的中軸線垂直，并進行清洗；
[0023 ] 2)將內管6清洗后，在內管6外側鍍一層選擇性吸收涂層；
[0024]3)將組裝好的環(huán)形隔板5和阻流管4固定在內管6或冷凝管3的內壁上，且環(huán)形隔板5水平放置；
[0025]4)將罩玻璃管7套裝在內管6外側，并在罩玻璃管7和內管6之間放置支架9和吸氣劑10，然后將罩玻璃管7、內管6和冷凝管3的接口處熔封，形成環(huán)封口 ；
[0026]5)通過罩玻璃管7底部預留的下出氣孔將罩玻璃管7和內管6之間的氣體排空，排空后封閉下出氣孔并蒸散吸氣劑10;
[0027]6)通過冷凝管3頂部預留的上出氣孔將冷凝管3和內管6之間的氣體排空，并通過上出氣孔經(jīng)過阻流管4向內管6內注入工質8，最后封閉上出氣孔。
[0028]實施例2，如圖2所示，本實施例與實施例1不同之處在于:內管6內側設置有導熱材料11，導熱材料選用導熱膠、導熱墊或導熱硅脂。
[0029]實施例3，如圖3所示，本實施例與實施例1不同之處在于:外真空腔體2內設置有CPC反光板12。
[0030]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種太陽能管，其特征在于:包括內管和套裝在內管外側的罩玻璃管，內管上方設置有冷凝管，冷凝管、內管和罩玻璃管的接口處密封形成環(huán)封口，其中冷凝管與內管之間形成內真空腔體，內管與罩玻璃管之間形成外真空腔體，內真空腔體內壁上固定有水平設置的環(huán)形隔板，所述環(huán)形隔板固定在內真空腔體的上部，環(huán)形隔板上安裝有阻流管，所述阻流管的中軸線與內管的中軸線平行，內真空腔體底部設置有工質，內管外表面涂覆有選擇性吸收涂層，外真空腔體內設置有支架，支架上放置有吸氣劑。2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能管，其特征在于:所述內管內側設置有導熱材料。3.根據(jù)權利要求1所述的太陽能管，其特征在于:所述外真空腔體內設置有CPC反光板。4.根據(jù)權利要求1所述的太陽能管，其特征在于:所述環(huán)形隔板與內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。5.根據(jù)權利要求1所述的太陽能管，其特征在于: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。6.根據(jù)權利要求1所述的太陽能管，其特征在于:所述工質的體積與內真空腔體的體積比為 0.01 ?0.5:1。7.根據(jù)權利要求1所述的太陽能管，其特征在于:所述選擇性吸收涂層采用AL-N/AL涂層或SS-ALN/ cu涂層。8.根據(jù)權利要求1所述的太陽能管，其特征在于:所述內管和冷凝管的材質為玻璃或金屬材料。
【專利摘要】本實用新型太陽能管涉及一種能夠實現(xiàn)集熱和制冷功能的太陽能管。其目的是為了提供一種結構簡單、使用安全、成本低的太陽能管。本實用新型太陽能管包括內管和套裝在內管外側的罩玻璃管，內管上方設置有冷凝管，冷凝管、內管和罩玻璃管的接口處密封形成環(huán)封口，其中冷凝管與內管之間形成內真空腔體，內管與罩玻璃管之間形成外真空腔體，內真空腔體內壁上固定有水平設置的環(huán)形隔板，所述環(huán)形隔板固定在內真空腔體的上部，環(huán)形隔板上安裝有阻流管，所述阻流管的中軸線與內管的中軸線平行，內真空腔體底部設置有工質，內管外表面涂覆有選擇性吸收涂層，外真空腔體內設置有支架，支架上放置有吸氣劑。
【IPC分類】F25B29/00, F25B27/00
【公開號】CN205332596
【申請?zhí)枴緾N201520996158
【發(fā)明人】韓成明, 鄧國, 張克雨
【申請人】北京越洋高科節(jié)能技術有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月3日