专利名称：一种太阳能集热元件的制作方法
技术领域：
一种太阳能集热元件技术领域[0001]本实用新型涉及太阳能领域，特别涉及一种能高效利用太阳热能的集热元件。
背景技术：
[0002]太阳能热水器中的集热元件是应用太阳光热转换为热能的功能。目前的太阳能集 热元件通常有直径为47mm和58mm的真空集热管，其组成的热水器主要为非承压直插式，通 过真空集热管直接加热管中的水，通过热水自动上升的原理完成。这种真空集热管中容易 产生水垢，有易炸管、易漏水、易污染水源、使用受限制等缺陷。另一种新近开发的集热元件 是将普通的导热管插入传统的真空集热管内，将真空集热管内积聚的热量传递到导热管。 但这种结构的集热元件存在着在导热管的直径小而真空集热管内的空间大，导热管与真空 集热管之间存在空隙，使热传递效率降低的缺陷。还有一种集热元件是通过在真空集热管 内加装金属翼片，使真空集热管的内壁与导热管直接接触(见参考文献ZL200510006984. 5) 以克服上述缺陷。但是由于这种加装金属翼片等结构都是在利用原设计用来盛水的传统真 空集热管(直径47mm和58mm)来改良，所以仍然存在缺陷和问题增加了产品的部件，热效 率并没有明显的提高，同时由于传统真空集热管的固有尺寸，使得太阳能热系统的集热元 件没有能够根本改变，其组成的集热元件和太阳能热水器的应用仍然受到限制。发明内容[0003]本实用新型的目的在于解决上述太阳能真空集热管存在的技术和应用缺陷，提供 一种能更高效率利用太阳能的集热元件，[0004]实现本发明目的技术方案是一种太阳能集热元件，包括真空集热管和导热管，其 中，[0005]所述真空集热管为一一头封闭且纵向截面呈U形的双层玻璃管，它的内层壁与外 层壁之间形成的空腔为真空腔；[0006]所述导热管为一长度大于所述真空集热管的深度的直圆管，该导热管以其外表面 与所述真空集热管的内层壁的内表面接触的方式插在所述真空集热管的内孔中。[0007]上述的太阳能集热元件，其中，所述真空集热管的内层壁与外层壁之间的径向距 离为1. 5 4毫米；所述真空集热管的内层壁和外层壁的厚度均为I 1. 8毫米。[0008]上述的太阳能集热元件，其中，所述真空集热管的内层壁的外表面上涂有金属粉 末层。[0009]上述的太阳能集热元件，其中，所述真空集热管的外径为15 35毫米。[0010]上述的太阳能集热元件，其中，所述导热管的内腔中真空密封有受热后液-气相 变化的液体。[0011]上述的太阳能集热元件，其中，所述导热管采用金属材料制作，也可以采用非金属 材料制作。[0012]上述的太阳能集热元件，其中，所述真空集热管和所述导热管的长度为O. 3米 2米。[0013]本实用新型的太阳能集热元件的技术方案，解决了传统的真空集热管内盛水后易 结垢、易炸管和易漏水等缺陷；还改变了传统导热管与真空集热管互不配合，需要添加其它 金属翼片传热的方法，如铝箔作为真空集热管和导热管之间的热传递，使得成本高而效率 低。由本实用新型的太阳能集热元件组成的集热器，可以在全天候条件下完成太阳能集热， 能提高太阳能热利用的效率，改变了传统集热元件对太阳能热应用系统发展的限制，尤其 是其特殊的外形尺寸可以使太阳能热应用系统与建筑完美结合，使建筑充分利用太阳能而 达到节能减排的目的。
[0014]图1是本实用新型的太阳能集热元件的纵向剖面图；[0015]图2是图1中的A-A向视图。
具体实施方式
[0016]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。[0017]请参阅图1和图2，本实用新型的太阳能集热元件，包括真空集热管I和导热管2， 其中，[0018]真空集热管I为一一头封闭且纵向截面呈U形的双层玻璃管，它的内层壁11与外 层壁12之间形成的空腔10为真空腔；该真空集热管I的外径D为15 35毫米，最好为 20毫米；该真空集热管I的内层壁11与外层壁12之间的径向距离L为1. 5 4毫米；真 空集热管I的内层壁11和外层壁12的厚度均为I 1. 8毫米；[0019]导热管2为一长度大于真空集热管I的深度的直圆管，该导热管采用金属材料制 作，也可以采用非金属材料制作，该导热管2的内腔中真空密封有适量的受热后液-气相变 化的液体21，使导热管2的大部分内腔为真空空间22，该导热管2以其外表面与真空集热 管I的内层壁11的内表面接触的方式插在真空集热管I的内孔中。[0020]导热管2是与真空集热管I的内层壁11的内表面接触传热的，在真空集热管I的 内层壁11的外表面上涂有金属粉末层，以提高阳光透过率和减少反射率。[0021]本实用新型的太阳能集热元件中制作真空集热管I的玻璃材料经过特殊处理，为 了保持真空集热管I的结构紧凑，其内、外层壁11、12的厚度在保证强度下取1. 2毫米，并 且内层壁11与外层壁12之间的径向距离L最好取3毫米。真空集热管I和导热管2的长 度可取的范围较大，为O. 3米 2米。[0022]本实用新型的太阳能集热元件，不是利用传统的真空集热管来改装的，而是根据 设计的导热管的尺寸、材料等特性重新设计的全玻璃双层真空集热管，使真空集热管能最 好地与导热管结合，即真空集热管的内层壁与导热管之间无多余空隙，使真空集热管收集 的太阳热能可以直接传递给导热管，从而提高了热传递效率，改变了传统导热管与真空集 热管互不配合，需要添加其它金属翼片传热的方法，如添加铝箔作为真空集热管和导热管 之间的热传递，使得成本高而效率低。由本实用新型的太阳能集热元件组成的集热器，可以 在全天候条件下完成太阳能集热，提高太阳能热利用效率，改变了传统集热元件对太阳能 热应用系统发展的限制，尤其是其特殊的外形尺寸可以使太阳能热应用系统与建筑完美结合，使建筑充分利用太阳能而达到节能的目的，扩大了该太阳能集热元件的应用范围。
权利要求1.一种太阳能集热元件，包括真空集热管和导热管，其特征在于， 所述真空集热管为一一头封闭且纵向截面呈U形的双层玻璃管，它的内层壁与外层壁之间形成的空腔为真空腔； 所述导热管为一长度大于所述真空集热管的深度的直圆管，该导热管以其外表面与所述真空集热管的内层壁的内表面接触的方式插在所述真空集热管的内孔中。
2.根据权利要求1所述的太阳能集热元件，其特征在于，所述真空集热管的内层壁与外层壁之间的径向距离为1. 5 4毫米；所述真空集热管的内层壁和外层壁的厚度均为I 1. 8毫米。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能集热元件，其特征在于，所述真空集热管的内层壁的外表面上涂有金属粉末层。
4.根据权利要求1所述的太阳能集热元件，其特征在于，所述真空集热管的外径为15 35毫米。
5.根据权利要求1所述的太阳能集热元件，其特征在于，所述导热管的内腔中真空密封有受热后液-气相变化的液体。
6.根据权利要求1或5所述的太阳能集热元件，其特征在于，所述导热管采用金属材料制作，也可以采用非金属材料制作。
7.根据权利要求1所述的太阳能集热元件，其特征在于，所述真空集热管和所述导热管的长度为0.3米 2米。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能集热元件，包括真空集热管和导热管。所述真空集热管为一一头封闭且纵向截面呈U形的双层玻璃管，它的内层壁与外层壁之间形成的空腔为真空腔；所述导热管为一长度大于所述真空集热管的深度的直圆管，该导热管以其外表面与所述真空集热管的内层壁的内表面接触的方式插在所述真空集热管的内孔中。本实用新型的太阳能集热元件不是利用传统的真空集热管来改装的，而是根据现有的导热管的尺寸、材料等特性重新设计的全玻璃双层真空集热管，使真空集热管能最好地与导热管结合，即真空集热管的内层壁与导热管之间无多余空隙，使真空集热管收集的太阳热能可以直接传递给导热管，从而提高了热传递效率。
文档编号F24J2/46GK202853164SQ20122044521
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者郑克汀 申请人:上海极特实业有限公司, 郑克汀