一种热管真空管式太阳能集热部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种热管真空管式太阳能集热部件，属于太阳能光热利用技术领域。
【背景技术】
[0002]我国的太阳能热水器品种中真空管型太阳热水器由于具有良好的防冻抗冻性能和较低的热损系数等优点，在太阳能热利用领域受到广泛关注和应用，具有巨大的发展前景和空间。其中热管真空管式太阳集热器被认为是继闷晒式、平板式、全玻璃真空管式集热器后的第四代太阳能集热产品。目前已有的热管真空管式太阳能集热器为热管一平板翼片形式，由于平板吸热面不具有对太阳光线的跟踪性能，受太阳入射角影响较大，集热效率低。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种中空翅片热管的真空管式太阳能集热部件，旨在提高太阳光的准跟踪性能和集热效率，同时避免防冻问题。
[0004]本实用新型技术方案如下:
[0005]—种真空管式热管太阳能集热部件，包括双层真空玻璃管、金属热管、弹性支撑片、弹性固定元件和保温堵盖；所述金属热管通过弹性支撑片固定在双层真空玻璃管的内壁上；弹性固定元件放置在双层真空玻璃管顶端的真空玻璃夹层内；其特征在于:在金属热管上固定有中空吸热翅片，中空吸热翅片外表面上涂有选择性吸收涂层；金属热管带中空吸热翅片的一端插入双层真空玻璃管内，另一端穿过保温堵盖伸出双层真空玻璃管。
[0006]上述技术方案中，所述中空吸热翅片呈半圆筒状、伞状或波浪状。
[0007]优选地，呈半圆筒状中空吸热翅片与双层中空玻璃管同轴布置。
[0008]本实用新型具有以下优点及有益效果:
[0009]本实用新型采用在金属热管上设置中空吸热翅片，并在中空吸热翅片外表面上涂有选择性吸收涂层，从而具有对太阳光线的准跟踪性能，有效提高了集热效率；集热管热容量小，在阳光下几分钟后即可输出热量，而且在多云间晴的天气，比其他热水器能产生更多的热水；由于水不直接流经真空玻璃管内，连接集热器后可承受自来水和循环栗的压力，因而在大中型热水系统应用中独具优势，同时能避免真空玻璃管因结水垢而引起的水道堵塞问题；集热管具有单向传热的特点，使热水在夜间不会沿热管向下散热到周围环境，具有良好的保温性，即使在严寒条件下也不容易冻裂；集热管耐热冲击性好，即使用户偶然误操作，阳光下空晒后的热水器内立即注入冷水，真空管也不会炸裂；集热器内的真空管与集热器间是“干性连接”，无热水泄漏问题，安装简便，即使有一根热管出现问题，在维修过程中也不会影响整个系统的正常使用，维护容易，运行可靠。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的一种热管真空管式太阳能集热器部件结构原理示意图。
[0011]图2为本实用新型的正视图。
[0012]图3为图2的A-A剖剖视图。
[0013]图中各部件表示:1_双层真空玻璃管；2_金属热管；3-中空吸热翅片；4_弹性支撑片；5_选择性吸收涂层；6_保温堵盖；7_弹性固定元件。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的工作原理、具体结构作进一步的说明。
[0015]图1为本实用新型提供的一种热管真空管式太阳能集热部件的结构示意图，该太阳能集热部件包括双层真空玻璃管1、金属热管2、弹性支撑片4、保温堵盖6和弹性固定元件7 ;所述金属热管2通过弹性支撑片4固定在双层真空玻璃管I的内壁上；弹性固定元件7放置在双层真空玻璃管I顶端的真空玻璃夹层内；在金属热管2上固定有中空吸热翅片3，中空吸热翅片可呈半圆筒状、伞状或波浪状；对于呈半圆筒状中空吸热翅片，应与双层中空玻璃管I同轴布置。
[0016]中空吸热翅片3外表面上涂有选择性吸收涂层5 ;金属热管带中空吸热翅片的一端插入双层真空玻璃管I内，另一端穿过保温堵盖6伸出双层真空玻璃管。中空吸热翅片3由导热性能良好的金属材料制成，并与金属热管2焊接在一起；中空吸热翅片3由弹性支撑片4固定在带弹性固定元件7的双层真空玻璃管I的内壁上。
[0017]本实用新型的原理和工作过程如下:
[0018]实际运行时，将该集热部件朝南向保持与水平面倾斜或垂直放置，白天太阳光透过双层真空玻璃管照射到中空吸热翅片表面上的选择性吸收涂层，选择性吸收涂层将吸收的热量传递到中空吸热翅片3，再将热量传递到金属热管蒸发端内部的液态工质，液态工质受热蒸发后变成气态工质并沿金属热管向上流动，在金属热管的冷凝端实现冷凝放热，从而将热量传递给集热器联集管道或水箱中的传热介质(如空气、水等)；随后，金属热管中的气态工质放热后变成液态工质沿金属热管向下回流到蒸发端，再继续吸收来自选择性吸收涂层的热量而变成蒸汽向上流动，如此往复形成吸热、放热循环，从而不断将来自太阳光的热量传递给传热介质，实现太阳能的高效光热转换和利用。
【主权项】
1.一种热管真空管式太阳能集热部件，包括双层真空玻璃管(I)、金属热管(2)、弹性支撑片(4)、弹性固定元件(7)和保温堵盖(6);所述金属热管(2)通过弹性支撑片⑷固定在双层真空玻璃管(I)的内壁上；弹性固定元件(7)放置在双层真空玻璃管(I)顶端的真空玻璃夹层内；其特征在于:在金属热管(2)上固定有中空吸热翅片(3)，中空吸热翅片(3)外表面上涂有选择性吸收涂层(5);金属热管(2)带中空吸热翅片的一端插入双层真空玻璃管(I)内，另一端穿过保温堵盖(6)伸出双层真空玻璃管。2.根据权利要求1所述的一种热管真空管式太阳能集热部件，其特征在于:所述中空吸热翅片(3)呈半圆筒状、伞状或波浪状。3.根据权利要求2所述的一种热管真空管式太阳能集热部件，其特征在于:呈半圆筒状中空吸热翅片(3)与双层中空玻璃管(I)同轴布置。
【专利摘要】一种热管真空管式太阳能集热部件，属于太阳能光热利用技术领域。该太阳能集热部件含有双层真空玻璃管、金属热管、弹性支撑片、弹性固定元件和保温堵盖；金属热管通过弹性支撑片固定在双层真空玻璃管的内壁上；弹性固定元件放置在双层真空玻璃管顶端的真空玻璃夹层内；在金属热管上固定有中空吸热翅片，中空吸热翅片外表面上涂有选择性吸收涂层；金属热管带中空吸热翅片的一端插入双层真空玻璃管内，另一端穿过保温堵盖伸出双层真空玻璃管。太阳能集热部件具有对太阳光线的准跟踪性能，集热效率高，集热速度快，阴天集热率高，且不存在防冻问题。同时还具有热管真空式太阳能集热部件便于维修和安装，防夜间热水散热，防遇冷水炸裂的优点。
【IPC分类】F24J2/46, F24J2/48
【公开号】CN204830537
【申请号】CN201520416208
【发明人】单明, 于涛, 李佳蓉, 杨旭东
【申请人】清华大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月16日