[实用新型]一种太阳能用双效传热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能的利用，特别是太阳能的采集以及热利用，具体涉及传热管技术在太阳能领域的利用。

背景技术

太阳能的低温热利用已经非常成熟，特别是直接采用真空玻璃管技术进行太阳能的采集并加以利用，这种技术方法是将水直接的通过玻璃管的内部进行加热，但是这种技术存在的问题是不能在寒冷的区域使用，而且是非承压型，为了解决寒冷区域使用问题，采用了“U”型管以及热管形式，但是“U”型管增加了泵的耗电以及结垢问题，也增加了成本；采用热管技术的主要问题是采用铜材的热管外加翅片，这样增加了很大的成本，而且普通的热管技术生产制造成本高，可靠性差，这都障碍了热管技术在太阳能的应用，同时即使采用了热管技术仍无法实现高效能的传热；也有在冬季通过电加热的方式来解决冬季冻裂的问题，这样增加了耗电，使热水的成本增加；

在传热管与真空管结合的应用上，需要解决的问题主要有三点：

1、一种低成本、低启动温度、高可靠性的热管，并且易于批量制造；

2、热管与真空管之间的简单连接，目前基本采用将热管与真空管之间抽真空的方式，对于热管与玻璃之间的连接，将增加很大的成本和制造难度；

3、如何增加热管冷凝端的换热面积问题，现有的热管的蒸发端基本为1.5-1.8米，而冷凝端仅有0.1米或更小，冷凝端的换热面积不足，造成热能不能充分的传送和利用，限制了热管技术在太阳能领域的应用；

因而，需要一种低成本、高效能的热管技术，来实现对太阳能应用，特别是在寒冷区域的利用，而且，这种热管需要便于安装和应用。

发明内容

本发明的目的就是提供一种低成本、高效能、全区域的太阳能应用的传热管，特别是将现有热管技术进行改进，使得适合于在太阳能领域进行应用；本发明通过在热管与真空玻璃管之间增加一个套管，来实现增加冷凝端的换热面积，同时通过热管传热与通过套管传热结合的进行传热，实现了双效的传热，增加了系统的可靠性；将普遍应用的铜材质熟管转换为采用低成本的碳钢或铝材，这样大大的降低了总体的成本。

具体实用新型内容如下：

一种太阳能用双效传热管，热管(1)内部充装有热管工作介质(4)，在热管的至少一部分上还设置有一个套管(2、3)，套管的一端与热管壳体相连。

通过在一个热管上增加一个套管，实现将热管的冷凝端的增加，达到增加冷凝端的换热面积的目的；同时，在增加了一个套管之后，实现了热能的二次换热，通过套管将热能进行传递，这样不仅通过热管传热，而且同时套管也进行传热，实现了双效的传热与换热；

套管(2)上还设置有至少一段不同直径的套管，在用于太阳能真空集热管时，其至少一段外径与真空玻璃管的内径相同；

在套管上至少设置一段不同直径的套管，在用于太阳能真空集热管时，其至少一段外径与真空玻璃管的外径相同，这样可以保证将热管与真空管实现“无缝连接”，在传统的热水器中，通过直接将真空玻璃管插入到水箱中，实现真空管与水箱的连接，本发明通过在热管上设置一段与真空管的外径相同的套管，实现了热管与真空管以及水箱的连接，这样对任何的真空管都可以采用直接将热管加入到真空玻璃管之中，通过套管与水箱进行接触密闭，实现了热管、真空管、水箱的简单连接，从而实现了采用热管技术对现有的太阳能热水器的更新换代，使得在冬季的应用；

热管(1)的材质为铜、铝、不锈钢、碳钢，优选为碳钢。

热管的材质如果采用铜，铜在金属材料中的性能是相对是高的，但是，铜的材料的价格是逐年增长，如果采用碳钢，其价格将由10倍的降低，通过产品测试表明，碳钢的热管与铜热管具有基本相同的性能，因而，从制造成本上，优先选用碳钢制作热管，这样可以降低成本。

热管(1)内部充装的工作介质(4)为至少下列一种或其混合物：

氨，氟利昂(卤代烃)，碳氢化合物(烃类)，乙醇，甲醇，丙酮，二氧化碳，水，丁烷；

热管的工作介质需要在冬季能够运行，因而其工作温度应该选用低温工作的工作介质，因而优选低温启动的氟利昂(卤代烃)，碳氢化合物(烃类)为工作介质，这样可以保证热管在冬季可以在低温区快速的启动，同时，这类工作介质，在低温下不会相变为冰，使得产品在冬季不会冻裂，保证了热管可以在冬季正常的应用；

在热管(1)的至少一端设置有灌装部位，通过灌装部位，实现对热管内部工作介质(4)的充装和/或真空度的实现。

在罐装口部位设置有单向阀，通过单向阀门实现对热管工作介质的充装；