一种太阳能集热管的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能高效利用技术领域，特别是涉及一种太阳能集热管。
【背景技术】
[0002]太阳能真空集热管广泛应用于太阳能热水、太阳能发电等工程系统中。太阳光能通过反光或透明聚光镜聚集投射到集热管上，而由集热管吸收转换为热能；或投射到光伏电池板上转换为电能。随着石化能源资源储量的枯竭化趋势不断明显，而水能利用工程系统复杂，投度巨大，太阳能利用如光伏发电、太阳能热水器等快速发展。
[0003]目前公认性能较好、使用较为普遍的有U型管式真空管集热器、热管式真空管集热器和直流式真空管集热器，其中综合评价比较优秀的是U型管式真空管集热器。U型管式真空管太阳能集热器是在玻璃真空管中插入弯成U型的金属管，在U型金属管和玻璃真空管之间有与二者均紧密接触的金属翅片，担负二者之间的热传导工作，亦称金属导热片，该金属导热片外表面涂覆有吸热层。被加热的流体在金属管中流过，吸收全玻璃真空管收集的太阳能辐射热量而被加热。这种结构液体工质流通管并行位于同一根真空玻璃管内，且通过金属导热片传导热能，一是流通管与导热片接触面积较小，二是导热效率折扣，因此导致太阳能吸收比下降。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种新的太阳能集热管，该集热管能够延长热能交换时间，提高吸热效率，且经久耐用。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下所述:
一种太阳能真空集热管，包括透明保温套管和金属吸热管，所述金属吸热管位于所述透明保温套管内，所述金属吸热管由相互套装连接的进液管和回液管构成，所述进液管位于回液管内，所述回液管一端设置球形封头，另一端通过端盖与进液管密封连接，所述进液管伸进回油管的内端通过敞口与回液管连通，外端连通有低温液体输送管，所述回油管外表面涂覆或镀覆有吸热层，所述回液管外端一侧连通有高温液体输送管。
[0006]所述透明保温套管设置真空夹层。
[0007]所述透明保温套管和金属吸热管锥面连接，该连接面的锥度为10-30°。
[0008]所述封头设置导流锥凸。
[0009]所述进液管一端为喇叭状结构。
[0010]所述进液管一端设置环形导流板。
[0011]所述回液管一端通过连接支架设置弹性压力件，所述连接支架与所述透明保温套管紧固连接。
[0012]所述进液管和回液管内充装吸热液态工质，该工质采用导热油。
[0013]本发明的有益效果在于:
I)本发明采用进液管和回液管套装连接的结构，吸热液态工质进入套装部位得到回液管的预热，再进入回液管吸收太阳热能，最高升温可达180°C，不仅可以用于产生热水，也可用于产生蒸汽，高温干燥等，能够适应更大的用能范围。
[0014]2)回液管外表面直接涂覆或镀覆吸热层，太阳热能可以直接有回液管壁传给吸热液态工质，使得吸热效率大大提高，可达90%以上。
[0015]3)吸热液态工质采用导热油，具有较高的热容，储存更高温度的热能。
[0016]4)透明保温套管与回液管锥面连接，可以防止组装、维修更换以及使用过程中所述吸热层摩擦受损，延长使用寿命。
[0017]5)回液管伸入透明保温套管的内端端设置球形封头，该封头一体设置导流锥凸，进液管内端设置为喇叭状结构，并在喇叭口部位连接环形导流板，能够有效地避免吸热液态工质在进液管和回液管连通部位流动的阻力，并由此节省其循环过程的增压能耗。
[0018]6)回液管的外端设置弹性压力件，可有效地防止回油管因热涨冷缩而从透明保温套管中脱出，使得回油管与透明保温套管套始终保持紧密接触状态。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0021]实施例一
如图1所示，本发明的太阳能真空集热管，包括透明保温套管I和金属吸热管，所述金属吸热管位于所述透明保温套管I内，所述金属吸热管由相互套装连接的进液管2和回液管3构成，所述进液管2位于回液管3内，所述回液管3 —端设置球形封头4，另一端通过端盖8与进液管2密封连接，所述进液管2伸进回油管3的内端通过敞口与回液管3连通，外端与低温液体输送管连通，进液管2与回液管3构成吸热工质液体流通回路。所述回油管外表面涂覆或镀覆有吸热层6，如涂覆黑色油漆，当然采用黑色金属镀膜技术更好，所述回液管外端一侧连通有高温液体输送管7。所述透明保温套管设置真空夹层，具有更好的保温效果。所述透明保温套管I和金属吸热管的回液管3锥面连接，该连接面的锥度可在10° -30°之间，这样可以防止组装、维修更换以及使用过程中所述吸热层6摩擦受损。所述进液管2—端可设置为喇叭状结构5，利于吸热工质液体的顺畅流通。所述进液管和回液管内充装吸热液态工质(图中未示)，该工质采用导热油，具有较高的热容。
[0022]实施例二
参看图2，本实施例的太阳能真空集热管与实施例一的结构基本相同，区别在于:所述封头4 一体设置导流锥凸9，可以使吸热液态工质由进液管2流入回液管3时自然均匀分流，减小流动阻力，流动更加顺畅，降低循环能耗。所述进液管2—端与喇叭口 5连接一环形导流板10，可以防止吸热液态工质在进入回液管3部位形成涡流导致流动阻碍。考虑在所述透明保温套管I与回液管3锥面连接的情况下，使用过程中由于回液管3热涨冷缩的作用，会导致回液管3逐渐退出透明保温套管I，影响吸热效果，所述回液管3的外端通过连接支架11设置弹性压力件12，所述连接支架11与所述透明保温套管套I装并紧固连接，所述弹性压力件可采用压缩弹簧如柱形或锥形，也可采用弹簧压片，当然还可采用波纹管或其它弹性压力件，使得回油管3与透明保温套管套I始终保持紧密接触状态。
【主权项】
1.一种太阳能集热管，包括透明保温套管和金属吸热管，所述金属吸热管位于所述透明保温套管内，其特征在于:所述金属吸热管由相互套装连接的进液管和回液管构成，所述进液管位于回液管内，所述回液管一端设置球形封头，另一端通过端盖与进液管密封连接，所述进液管伸进回油管的内端通过敞口与回液管连通，外端连通有低温液体输送管，所述回油管外表面涂覆或镀覆有吸热层，所述回液管外端一侧连通有高温液体输送管。2.如权利要求1所述的太阳能集热管，其特征在于:所述透明保温套管设置真空夹层。3.如权利要求1所述的太阳能集热管，其特征在于:所述透明保温套管和金属吸热管锥面连接，该连接面的锥度为10-30°。4.如权利要求1所述的太阳能集热管，其特征在于:所述封头设置导流锥凸。5.如权利要求1所述的太阳能集热管，其特征在于:所述进液管一端为喇叭状结构。6.如权利要求5所述的太阳能集热管，其特征在于:所述进液管一端设置环形导流板。7.如权利要求1所述的太阳能集热管，其特征在于:所述回液管一端通过连接支架设置弹性压力件，所述连接支架与所述透明保温套管紧固连接。8.如权利要求6或7所述的太阳能集热管，其特征在于:所述进液管和回液管内充装吸热液态工质，该工质采用导热油。
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能集热管，包括透明保温套管和金属吸热管，所述金属吸热管位于所述透明保温套管内，所述金属吸热管由相互套装连接的进液管和回液管构成，所述进液管位于回液管内，所述回液管一端设置球形封头，另一端通过端盖与进液管密封连接，所述进液管伸进回油管的内端通过敞口与回液管连通，外端连通有低温液体输送管，所述回油管外表面涂覆或镀覆有吸热层，所述回液管外端一侧连通有高温液体输送管。本发明能大大提高对太阳能的吸热效率，不仅可以用于制备热水，也可用于生产蒸汽或高温干燥等，能够适应更大的用能范围。
【IPC分类】F24J2/05, F24J2/46
【公开号】CN104949352
【申请号】CN201510421267
【发明人】张英君, 杨奇超, 张乃群, 韩雪梅, 柴春月, 贾东晨, 刘一佳
【申请人】南阳师范学院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月17日