專(zhuān)利名稱(chēng)：一種太陽(yáng)能集熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種太陽(yáng)能集熱元件技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能領(lǐng)域，特別涉及一種能高效利用太陽(yáng)熱能的集熱元件。
背景技術(shù)：
[0002]太陽(yáng)能熱水器中的集熱元件是應(yīng)用太陽(yáng)光熱轉(zhuǎn)換為熱能的功能。目前的太陽(yáng)能集 熱元件通常有直徑為47mm和58mm的真空集熱管，其組成的熱水器主要為非承壓直插式，通 過(guò)真空集熱管直接加熱管中的水，通過(guò)熱水自動(dòng)上升的原理完成。這種真空集熱管中容易 產(chǎn)生水垢，有易炸管、易漏水、易污染水源、使用受限制等缺陷。另一種新近開(kāi)發(fā)的集熱元件 是將普通的導(dǎo)熱管插入傳統(tǒng)的真空集熱管內(nèi)，將真空集熱管內(nèi)積聚的熱量傳遞到導(dǎo)熱管。 但這種結(jié)構(gòu)的集熱元件存在著在導(dǎo)熱管的直徑小而真空集熱管內(nèi)的空間大，導(dǎo)熱管與真空 集熱管之間存在空隙，使熱傳遞效率降低的缺陷。還有一種集熱元件是通過(guò)在真空集熱管 內(nèi)加裝金屬翼片，使真空集熱管的內(nèi)壁與導(dǎo)熱管直接接觸(見(jiàn)參考文獻(xiàn)ZL200510006984. 5) 以克服上述缺陷。但是由于這種加裝金屬翼片等結(jié)構(gòu)都是在利用原設(shè)計(jì)用來(lái)盛水的傳統(tǒng)真 空集熱管(直徑47mm和58mm)來(lái)改良，所以仍然存在缺陷和問(wèn)題增加了產(chǎn)品的部件，熱效 率并沒(méi)有明顯的提高，同時(shí)由于傳統(tǒng)真空集熱管的固有尺寸，使得太陽(yáng)能熱系統(tǒng)的集熱元 件沒(méi)有能夠根本改變，其組成的集熱元件和太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用仍然受到限制。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決上述太陽(yáng)能真空集熱管存在的技術(shù)和應(yīng)用缺陷，提供 一種能更高效率利用太陽(yáng)能的集熱元件，[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案是一種太陽(yáng)能集熱元件，包括真空集熱管和導(dǎo)熱管，其 中，[0005]所述真空集熱管為一一頭封閉且縱向截面呈U形的雙層玻璃管，它的內(nèi)層壁與外 層壁之間形成的空腔為真空腔；[0006]所述導(dǎo)熱管為一長(zhǎng)度大于所述真空集熱管的深度的直圓管，該導(dǎo)熱管以其外表面 與所述真空集熱管的內(nèi)層壁的內(nèi)表面接觸的方式插在所述真空集熱管的內(nèi)孔中。[0007]上述的太陽(yáng)能集熱元件，其中，所述真空集熱管的內(nèi)層壁與外層壁之間的徑向距 離為1. 5 4毫米；所述真空集熱管的內(nèi)層壁和外層壁的厚度均為I 1. 8毫米。[0008]上述的太陽(yáng)能集熱元件，其中，所述真空集熱管的內(nèi)層壁的外表面上涂有金屬粉 末層。[0009]上述的太陽(yáng)能集熱元件，其中，所述真空集熱管的外徑為15 35毫米。[0010]上述的太陽(yáng)能集熱元件，其中，所述導(dǎo)熱管的內(nèi)腔中真空密封有受熱后液-氣相 變化的液體。[0011]上述的太陽(yáng)能集熱元件，其中，所述導(dǎo)熱管采用金屬材料制作，也可以采用非金屬 材料制作。[0012]上述的太陽(yáng)能集熱元件，其中，所述真空集熱管和所述導(dǎo)熱管的長(zhǎng)度為O. 3米 2米。[0013]本實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱元件的技術(shù)方案，解決了傳統(tǒng)的真空集熱管內(nèi)盛水后易 結(jié)垢、易炸管和易漏水等缺陷；還改變了傳統(tǒng)導(dǎo)熱管與真空集熱管互不配合，需要添加其它 金屬翼片傳熱的方法，如鋁箔作為真空集熱管和導(dǎo)熱管之間的熱傳遞，使得成本高而效率 低。由本實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱元件組成的集熱器，可以在全天候條件下完成太陽(yáng)能集熱， 能提高太陽(yáng)能熱利用的效率，改變了傳統(tǒng)集熱元件對(duì)太陽(yáng)能熱應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的限制，尤其 是其特殊的外形尺寸可以使太陽(yáng)能熱應(yīng)用系統(tǒng)與建筑完美結(jié)合，使建筑充分利用太陽(yáng)能而 達(dá)到節(jié)能減排的目的。


[0014]圖1是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱元件的縱向剖面圖；[0015]圖2是圖1中的A-A向視圖。
具體實(shí)施方式
[0016]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。[0017]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱元件，包括真空集熱管I和導(dǎo)熱管2， 其中，[0018]真空集熱管I為一一頭封閉且縱向截面呈U形的雙層玻璃管，它的內(nèi)層壁11與外 層壁12之間形成的空腔10為真空腔；該真空集熱管I的外徑D為15 35毫米，最好為 20毫米；該真空集熱管I的內(nèi)層壁11與外層壁12之間的徑向距離L為1. 5 4毫米；真 空集熱管I的內(nèi)層壁11和外層壁12的厚度均為I 1. 8毫米；[0019]導(dǎo)熱管2為一長(zhǎng)度大于真空集熱管I的深度的直圓管，該導(dǎo)熱管采用金屬材料制 作，也可以采用非金屬材料制作，該導(dǎo)熱管2的內(nèi)腔中真空密封有適量的受熱后液-氣相變 化的液體21，使導(dǎo)熱管2的大部分內(nèi)腔為真空空間22，該導(dǎo)熱管2以其外表面與真空集熱 管I的內(nèi)層壁11的內(nèi)表面接觸的方式插在真空集熱管I的內(nèi)孔中。[0020]導(dǎo)熱管2是與真空集熱管I的內(nèi)層壁11的內(nèi)表面接觸傳熱的，在真空集熱管I的 內(nèi)層壁11的外表面上涂有金屬粉末層，以提高陽(yáng)光透過(guò)率和減少反射率。[0021]本實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱元件中制作真空集熱管I的玻璃材料經(jīng)過(guò)特殊處理，為 了保持真空集熱管I的結(jié)構(gòu)緊湊，其內(nèi)、外層壁11、12的厚度在保證強(qiáng)度下取1. 2毫米，并 且內(nèi)層壁11與外層壁12之間的徑向距離L最好取3毫米。真空集熱管I和導(dǎo)熱管2的長(zhǎng) 度可取的范圍較大，為O. 3米 2米。[0022]本實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱元件，不是利用傳統(tǒng)的真空集熱管來(lái)改裝的，而是根據(jù) 設(shè)計(jì)的導(dǎo)熱管的尺寸、材料等特性重新設(shè)計(jì)的全玻璃雙層真空集熱管，使真空集熱管能最 好地與導(dǎo)熱管結(jié)合，即真空集熱管的內(nèi)層壁與導(dǎo)熱管之間無(wú)多余空隙，使真空集熱管收集 的太陽(yáng)熱能可以直接傳遞給導(dǎo)熱管，從而提高了熱傳遞效率，改變了傳統(tǒng)導(dǎo)熱管與真空集 熱管互不配合，需要添加其它金屬翼片傳熱的方法，如添加鋁箔作為真空集熱管和導(dǎo)熱管 之間的熱傳遞，使得成本高而效率低。由本實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱元件組成的集熱器，可以 在全天候條件下完成太陽(yáng)能集熱，提高太陽(yáng)能熱利用效率，改變了傳統(tǒng)集熱元件對(duì)太陽(yáng)能 熱應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的限制，尤其是其特殊的外形尺寸可以使太陽(yáng)能熱應(yīng)用系統(tǒng)與建筑完美結(jié)合，使建筑充分利用太陽(yáng)能而達(dá)到節(jié)能的目的，擴(kuò)大了該太陽(yáng)能集熱元件的應(yīng)用范圍。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能集熱元件，包括真空集熱管和導(dǎo)熱管，其特征在于， 所述真空集熱管為一一頭封閉且縱向截面呈U形的雙層玻璃管，它的內(nèi)層壁與外層壁之間形成的空腔為真空腔； 所述導(dǎo)熱管為一長(zhǎng)度大于所述真空集熱管的深度的直圓管，該導(dǎo)熱管以其外表面與所述真空集熱管的內(nèi)層壁的內(nèi)表面接觸的方式插在所述真空集熱管的內(nèi)孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱元件，其特征在于，所述真空集熱管的內(nèi)層壁與外層壁之間的徑向距離為1. 5 4毫米；所述真空集熱管的內(nèi)層壁和外層壁的厚度均為I 1. 8毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能集熱元件，其特征在于，所述真空集熱管的內(nèi)層壁的外表面上涂有金屬粉末層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱元件，其特征在于，所述真空集熱管的外徑為15 35毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱元件，其特征在于，所述導(dǎo)熱管的內(nèi)腔中真空密封有受熱后液-氣相變化的液體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的太陽(yáng)能集熱元件，其特征在于，所述導(dǎo)熱管采用金屬材料制作，也可以采用非金屬材料制作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱元件，其特征在于，所述真空集熱管和所述導(dǎo)熱管的長(zhǎng)度為0.3米 2米。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種太陽(yáng)能集熱元件，包括真空集熱管和導(dǎo)熱管。所述真空集熱管為一一頭封閉且縱向截面呈U形的雙層玻璃管，它的內(nèi)層壁與外層壁之間形成的空腔為真空腔；所述導(dǎo)熱管為一長(zhǎng)度大于所述真空集熱管的深度的直圓管，該導(dǎo)熱管以其外表面與所述真空集熱管的內(nèi)層壁的內(nèi)表面接觸的方式插在所述真空集熱管的內(nèi)孔中。本實(shí)用新型的太陽(yáng)能集熱元件不是利用傳統(tǒng)的真空集熱管來(lái)改裝的，而是根據(jù)現(xiàn)有的導(dǎo)熱管的尺寸、材料等特性重新設(shè)計(jì)的全玻璃雙層真空集熱管，使真空集熱管能最好地與導(dǎo)熱管結(jié)合，即真空集熱管的內(nèi)層壁與導(dǎo)熱管之間無(wú)多余空隙，使真空集熱管收集的太陽(yáng)熱能可以直接傳遞給導(dǎo)熱管，從而提高了熱傳遞效率。
文檔編號(hào)F24J2/46GK202853164SQ20122044521
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者鄭克汀 申請(qǐng)人:上海極特實(shí)業(yè)有限公司, 鄭克汀