[发明专利]太阳能“双密封盖热管”

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能“热管”，特别是一种能明显改善热管结构，提高太阳辐射能量利用率的“热管”，属于太阳能运用领域。

背景技术

现有技术的太阳能“水铜热管”集热管实际是一“热管式的光热转化系统”。其结构主要包括水铜热管，塑料盖和层间涂有金属吸热涂层的双层“真空玻璃”集热管，所述热管由直径φ8～φ10mm、长度1500～2000mm的集热段和直径φ20mm、长度50～100m的冷凝段构成(附图5)，所述塑料盖中心设有热管可穿过的孔，所述水铜热管的集热段穿过塑料盖盖装在“真空玻璃”集热管内。所述水铜热管的冷凝段插入装有橡胶密封圈的水箱内胆的安装孔中，或集中供热系统的加热联箱中，插入段用于对储水加热。热管式集热管由于不会像“真空玻璃”集热管那样存在冬、夏季易爆管和管内留存热水造成能量浪费，受到人们关注。

由于，“真空玻璃”集热管内金属涂层吸收的能量需通过内层玻壳传递到管内，增加了玻壳热阻，再通过管内空间的空气以低效的自然对流方式对水铜热管的集热段加热，虽现技术有在玻璃管内与热管间增加一金属导热圈，分别与热管外圆和玻壳内圆相配合，而导热圈与玻壳和热管间的圆度、同心度、直线性及加之公差要求，造成不能相互贴合紧密，仍需靠空气传热，使传热速率大大降低，与太阳能“真空玻璃”集热管直接对水的热交换方式比，传热速率相差巨大，是导致其热效低于“真空玻璃管”的主要原因之一。使之水铜热管只是作为一个中间传热工具，而不是直接用于对太阳辐射能量的收集，大幅度降低了热管的效能。

由于在太阳能集中供热系统中的管道和联箱内的热水无法排出使用，也不能用冷水替换出来使用，否则易造成冬季冻管。因联箱留存水量造成的能量损耗是不可避免的，故需尽可能减小联箱的容积，即减小联箱的截面尺寸，此使水铜热管的冷凝段长度受到限制。虽通过加大热管冷凝段的直径增加了与储水的热交换面积，但只有(0.003～0.006m²)的热交换面积明显不足，使热管内的能量不能及时传出，热管冷凝面与储水间的温度梯度抬高，热效率降低。有厂商宣称其太阳能水铜热管工作时的内部蒸气温度达150℃，并作为宣传卖点，也说明了冷凝面积的不足。经计算：金属吸热涂层温度150℃时太阳辐射能量对副照面的传递速率将降低30％，且高温下的金属吸热涂层的热辐射扩散损失也将大大增加，而冷凝表面温度越高则越易结垢，影响了热管的可靠度。

由于，在夏季，在大面积太阳能集中供热系统的施工过程中，或因热水器缺水未即时补加产生空晒时，水铜热管的冷凝段温度可达到200℃以上，该温度下将严重影响橡胶密封件的性能和寿命。

水铜热管在152℃左右将处于最佳“热管”工作状态，由于，存在需用橡胶件密封的问题，故又不能提供150℃以上的高温热水或蒸汽供工业使用或发电，限制了该技术的应用范围。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述太阳能“水铜热管”的不足之处，设计一种能明显改善现有技术的热管结构，能充分发挥热管的“等温效应”，大幅度提高热管的效能，特别是冬季热效高，可提供高温高压的热水或蒸气，适合各地区安装使用，且结构合理，工艺简单，易于大批量生产的高可靠度的太阳能“双密封盖热管”。

本发明的太阳能“双密封盖热管”，其结构主要包括热管、集热翅片、保温管、橡胶密封圈、抽排气管、锁母、冷凝翅片、冷凝铜管、双密封盖、反光膜片，所述镶嵌有冷凝铜管的双密封盖一端为封气盖另一端为封水柱体，所述冷凝翅片安装在双密封盖上镶嵌的冷凝铜管上，所述双密封盖上镶嵌的冷凝铜管安装在热管的冷凝段上，所述封气盖将热管集热段封装在保温管内。

所述双密封盖上的冷凝铜管与热管的冷凝段选用压配合方式套接安装，所述压配合方式套接安装的热管选用管壳内设有轴向槽道的铝氨热管，或选用双密封盖上的冷凝铜管与热管集热段管壳端部以对接方式焊接安装，所述选用对接方式焊接安装的双密封盖上的冷凝铜管内安装有覆网吸液芯。

所述保温管选用透明保温管或“真空玻璃”集热管，所述“真空玻璃”集热套管为内层管外圆喷涂有金属吸热涂层的双层“真空玻璃”集热管。所述透明保温管选用单层透明保温管或双层透明真空玻璃保温管，所述透明保温管选用塑料Pc或PMMO合金、或选用玻璃加工。

所述双密封盖或选用单密封结构，所述选用安装透明保温管的双密封盖上的封气盖上镶嵌有抽排气管，并在封气盖上加装橡胶密封圈，用于抽真空密封保温安装。所述选用安装“真空玻璃”集热管的封气盖将热管的集热段直接盖装在“真空玻璃”集热管内。