一种微流道热管复合真空管太阳能热水器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种微流道热管复合真空管太阳能热水器，属于太阳能技术领域。
【背景技术】
[0002]太阳能作为一种开发潜力巨大的新能源和可再生能源，由于其普遍存在、无污染、且取之不尽，已经成为最引人注目、开发研究最多、应用最广泛的清洁能源。目前，太阳能热利用是最简单高效的太阳能利用方法，而热水器是太阳能热利用领域中关键的设备之一。热管式真空管太阳能热水器由于启动迅速、结构强度高、安装维护方便等优点近年来应用广泛。现有的热管式真空管太阳能热水器所使用的热管主要为圆管翅片式。太阳照射在真空管内层管的选择性吸收膜后，膜层将太阳光能转化为热能，热量通过翅片传至内置热管上。翅片较薄，在将热量传递给热管壁的过程中，翅片温度分布不均匀，远离管壁处温度较高，导致整个真空玻璃管的运行平均温度偏高，热损失大。圆管热管的水力学半径大，管内对流换热系数小，热量不能快速从管壁传至管内流体。因此，玻璃真空管内插入圆管翅片热管，会因能量的多次转换以及管内换热系数低而影响热效率，使其热损失大，集热效率低。
[0003]与传统热管式真空管太阳能热水器中所使用的热管相比较，微流道扁管热管的微通道由于其微小的水力学半径，通道内的对流换热系数大大高于圆管热管内的对流换热系数，可获得较大的换热效率。微流管外壁涂有太阳能光谱选择性吸收涂层，由整个热管外壁吸收太阳辐射，其组成的复合真空管温度均匀且平均温度低，能量转换次数降低，可显著降低传热损失，延长使用寿命。此外，微流道复合真空管太阳能热水器的结构强度高、安装维护方面、成本低、运行可靠。
[0004]资料调研检索表明，未发现有与本项目相同结构的太阳能热水器，微流体热管复合真空管太阳能热水器未见有报道。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题即不足，本实用新型提供一种微流道热管复合真空管太阳能热水器。该热水器降低热管式真空管的平均运行温度，减小热损失，降低能量转换次数，提高热效率，本实用新型通过以下技术方案实现。
[0006]一种微流道热管复合真空管太阳能热水器，包括保温水箱1、流道2、保温层3、冷水入口 4、微流道热管5、太阳能光谱选择性涂层6、真空玻璃管7、支架8、底托座9、热水出口 10、排污口 11、橡胶套管12和绝热塞13，保温水箱1设在太阳能热水器顶部，保温水箱1一侧下部设有冷水入口 4，另一侧上部设有热水出口 10，保温水箱1下部还设有排污口 11，保温水箱1内层设有保温层3，保温水箱1内部设有流道2，流道2通过橡胶套管12和绝热塞13与微流道热管5上端相通，微流道热管5位于保温水箱1内部的位置的部分为冷凝段，剩余部分为蒸发段，蒸发段装在真空玻璃管7内，微流道热管5呈全铝扁管，微流道热管5内抽真空后注入工质，微流道热管5壁面喷涂太阳能光谱选择性涂层6，微流道热管5下部通过底托座9固定于支架8上。
[0007]所述保温层3材质为聚苯乙稀泡沫或聚氨酯，厚度为5.0cm。
[0008]所述真空玻璃管7外径为5.7cm，内径4.7cm，长度190cm。
[0009]所述支架8呈倾斜状，在夏季使用，其倾斜角度为当地维度减10°，在冬季使用宜为当地维度加10。。
[0010]上述微流道热管5工质为甲醇、乙醇、丙酮中的一种或任意两种混合物。
[0011]该热水器的使用过程为:太阳辐射透过真空透明玻璃管7后，照射到微流道热管5壁面，被太阳能光谱选择性涂层6吸收，温度上升，然后将热量传递给微流道热管5蒸发段的工质，工质吸收太阳辐射热后气化，在压差的作用下，气态工质被输送到微流道热管5冷凝段，工质在冷凝段将热量传递给保温水箱1中的冷水后，在重力作用下，重新回到蒸发段，如此循环工作以达到加热水的目的。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型由于采用微流道热管，传热性能高，并且同时具有真空管与热管太阳能热水器两者的优点。选择性涂层涂于在热管外壁，能充分吸收太阳能，降低真空管的运行温度，在减少热损失的同时，延长真空管使用寿命。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型主视示意图；
[0014]图2是本实用新型侧视示意图；
[0015]图3是本实用新型A处局部放大图。
[0016]图中:1-保温水箱，2-流道，3-保温层，4-冷水入口，5-微流道热管，6_太阳能光谱选择性涂层，7-真空玻璃管，8-支架，9-底托座，10-热水出口，11-排污口，12-橡胶套管，13-绝热塞。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型作进一步说明。
[0018]实施例1
[0019]如图1至3所示，该微流道热管复合真空管太阳能热水器，包括保温水箱1、流道2、保温层3、冷水入口 4、微流道热管5、太阳能光谱选择性涂层6、真空玻璃管7、支架8、底托座9、热水出口 10、排污口 11、橡胶套管12和绝热塞13，保温水箱1设在太阳能热水器顶部，保温水箱1 一侧下部设有冷水入口 4，另一侧上部设有热水出口 10，保温水箱1下部还设有排污口 11，保温水箱1内层设有保温层3，保温水箱1内部设有流道2，流道2通过橡胶套管12和绝热塞13与微流道热管5上端相通，微流道热管5位于保温水箱1内部的位置的部分为冷凝段，剩余部分为蒸发段，蒸发段装在真空玻璃管7内，微流道热管5呈全铝扁管，微流道热管5内抽真空后注入工质，微流道热管5壁面喷涂太阳能光谱选择性涂层6，微流道热管5下部通过底托座9固定于支架8上。
[0020]实施例2
[0021]如图1至3所示，该微流道热管复合真空管太阳能热水器，包括保温水箱1、流道2、保温层3、冷水入口 4、微流道热管5、太阳能光谱选择性涂层6、真空玻璃管7、支架8、底托座9、热水出口 10、排污口 11、橡胶套管12和绝热塞13，保温水箱1设在太阳能热水器顶部，保温水箱1 一侧下部设有冷水入口 4，另一侧上部设有热水出口 10，保温水箱1下部还设有排污口 11，保温水箱1内层设有保温层3，保温水箱1内部设有流道2，流道2通过橡胶套管12和绝热塞13与微流道热管5上端相通，微流道热管5位于保温水箱1内部的位置的部分为冷凝段，剩余部分为蒸发段，蒸发段装在真空玻璃管7内，微流道热管5呈全铝扁管，微流道热管5内抽真空后注入工质，微流道热管5壁面喷涂太阳能光谱选择性涂层6，微流道热管5下部通过底托座9固定于支架8上。其中保温层3材质为聚苯乙烯泡沫或聚氨酯，厚度为5.0cm ;真空玻璃管7外径为5.7cm,内径4.7cm,长度190cm ;支架8呈倾斜状，在夏季使用，其倾斜角度为当地维度减10°，在冬季使用宜为当地维度加10° ;微流道热管5工质为甲醇。
[0022]实施例3
[0023]如图1至3所示，该微流道热管复合真空管太阳能热水器，包括保温水箱1、流道2、保温层3、冷水入口 4、微流道热管5、太阳能光谱选择性涂层6、真空玻璃管7、支架8、底托座9、热水出口 10、排污口 11、橡胶套管12和绝热塞13，保温水箱1设在太阳能热水器顶部，保温水箱1 一侧下部设有冷水入口 4，另一侧上部设有热水出口 10，保温水箱1下部还设有排污口 11，保温水箱1内层设有保温层3，保温水箱1内部设有流道2，流道2通过橡胶套管12和绝热塞13与微流道热管5上端相通，微流道热管5位于保温水箱1内部的位置的部分为冷凝段，剩余部分为蒸发段，蒸发段装在真空玻璃管7内，微流道热管5呈全铝扁管，微流道热管5内抽真空后注入工质，微流道热管5壁面喷涂太阳能光谱选择性涂层6，微流道热管5下部通过底托座9固定于支架8上。其中保温层3材质为聚苯乙烯泡沫或聚氨酯，厚度为5.0cm ;真空玻璃管7外径为5.7cm,内径4.7cm,长度190cm ;支架8呈倾斜状，在夏季使用，其倾斜角度为当地维度减10°，在冬季使用宜为当地维度加10° ;微流道热管5工质为质量1:1的乙醇和丙酮混合物。
[0024]以上结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出变化。
【主权项】
1.一种微流道热管复合真空管太阳能热水器，其特征在于:包括保温水箱(1)、流道(2)、保温层(3)、冷水入口(4)、微流道热管(5)、太阳能光谱选择性涂层(6)、真空玻璃管(7)、支架(8)、底托座(9)、热水出口(10)、排污口(11)、橡胶套管(12)和绝热塞(13)，保温水箱(1)设在太阳能热水器顶部，保温水箱(1) 一侧下部设有冷水入口(4)，另一侧上部设有热水出口( 10 )，保温水箱(1)下部还设有排污口( 11)，保温水箱(1)内层设有保温层(3 )，保温水箱(1)内部设有流道(2)，流道(2)通过橡胶套管(12)和绝热塞(13)与微流道热管(5)上端相通，微流道热管(5)位于保温水箱(1)内部的位置的部分为冷凝段，剩余部分为蒸发段，蒸发段装在真空玻璃管(7)内，微流道热管(5)呈全铝扁管，微流道热管(5)内抽真空后设有工质，微流道热管(5)壁面喷涂太阳能光谱选择性涂层(6)，微流道热管(5)下部通过底托座(9 )固定于支架(8 )上。2.根据权利要求1所述的微流道热管复合真空管太阳能热水器，其特征在于:所述保温层(3)材质为聚苯乙稀泡沫或聚氨酯，厚度为5.0cm。3.根据权利要求1所述的微流道热管复合真空管太阳能热水器，其特征在于:所述真空玻璃管(7)外径为5.7cm，内径4.7cm，长度190cm。4.根据权利要求1所述的微流道热管复合真空管太阳能热水器，其特征在于:所述支架(8)呈倾斜状，在夏季使用，其倾斜角度为当地维度减10°，在冬季使用宜为当地维度加10。。
【专利摘要】本实用新型涉及一种微流道热管复合真空管太阳能热水器，属于太阳能技术领域。该热水器中保温水箱设在太阳能热水器顶部，保温水箱一侧下部设有冷水入口，另一侧上部设有热水出口，保温水箱下部还设有排污口，保温水箱内层设有保温层，保温水箱内部设有流道，流道通过橡胶套管和绝热塞与微流道热管上端相通，微流道热管位于保温水箱内部的位置的部分为冷凝段，剩余部分为蒸发段，蒸发段装在真空玻璃管内，微流道热管呈全铝扁管，微流道热管内抽真空后注入工质，微流道热管壁面喷涂太阳能光谱选择性涂层，微流道热管下部通过底托座固定于支架上。本实用新型由于采用微流道热管，传热性能高，并且同时具有真空管与热管太阳能热水器两者的优点。
【IPC分类】F24J2/32, F24J2/05
【公开号】CN204987496
【申请号】CN201520354426
【发明人】王霜, 罗会龙, 吴桢芬, 田盼雨, 王浩, 林辩启, 马瑞芳, 向开根, 寇宏侨, 刘黎飞, 常乐
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年5月28日