[发明专利]厚体传热超短U型集热管与连接法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种太阳能热水器厚体传热超短U型集热管与连接法，属太阳能热水器领域。

技术背景；

在光热太阳能热水器应用中，焊接U型管换热器利用极为普遍，其U型管的长度根据真空管给定的长度决定，现普遍使用的真空管是58x1800-2300mm，U型管的长度是真空管双相长度的95％，管径一般只有4.8-6.8mm，在单位压力面积下流阻特大，而吸热片厚度也只有0.2mm，吸热效率低，由于管内流阻＝管径长度/管径面积x压力，所以，目前使用的长度U型管没有很好的起到集热、导热的作用，限定了太阳能热水器的发展。

发明内容：

本发明的目的是提供一种与背景技术完全相反的厚体传热超短U型集热管与连接法，这种厚体传热超短U型集热管包括有：真空管、真空管封堵，热导管、冷导管，连接管，其特征是：新增加有：超短U型集热管隔热套、硅胶密封连接套、超短U型集热管(长度＜真空管长度的1/4)、马蹄形传热铝管(厚0.4-0.6mm等长于真空管，U型管径大于11.5mm)，其连接关系是：超短U型集热管热管与马蹄形传热管连接，超短U型集热管冷管与超短U型集热管隔热套穿接，超短U型集热管与真空管封堵穿接，超短U型集热管经硅胶密封连接套分别与热导管、冷导管连接，真空管封堵插接在真空管内。

这种厚体传热超短U型集热管与连接法的连接方式是：硅胶密封连接套与热导管和冷导管的连接孔连接，超短U型集热管两管口插过硅胶密封连接套连接孔分别与热导管和冷导管连接，整体集热器无焊接。

众所周知：一、在金属材料中，铝(220w/km)的导电率不如紫铜(384w/km)，而其散热量却是紫铜的2.8倍，是很好的传热材料。二、根据热力学原理：流体热量只有上升而不下降。三、流体热量横向不流动。四、流体热量的阻尼随管长的增加而增加随管面积的增大而减小。五、180°U型弯角阻尼随管面积的增大而减小，随管面积的减小而增大。

基于上述五大基础理论，厚体传热超短U型集热管的工作原理如下：

吸热后的高温马蹄形传热铝管把高温热量快速传递给U型管热管部分，U型管冷管部分在超短U型集热管隔热套的隔热作用下基本不吸热，U型管热管部分与U型管冷管部分形成80倍(直径38x圆周率3.14/分割数6x分割数5x长度1750x板厚0.5x百分比100％＝87倍)以上的温差，超短U型集热管内的热流载体在温差效应的作用下，超短U型集热管冷管部分的不饱和低温热流载体快速向超短U型集热管热管部分的高温饱和热流载体运动，超短U型集热管热管部分的高温饱和热流载体在超短U型集热管冷管部分的低温不饱和热流载体的温差推动下进入热导管，根据流体热量只有上升而不下降的热力学原理，饱和热流载体经过连接管进入宽松的水箱冷凝器进行热交换，交换后的低温不饱和热流载体由于比重大于高温饱和热流载体80倍以上，因此低温不饱和热流载体快速流向超短U型集热管冷管，依次快速完成热量交换。

由上述工作原理可知，厚体传热超短U型集热管与连接法，其工作原理与现有技术相比是完全不同的原理，没有可比性。

这种厚体传热超短U型集热管与连接法解决了冬天太阳能热水器温度低不能使用和困扰太阳能发展的瓶颈难题，缩短流体传热变革金属传热，提高了太阳能的集热、换热能力，是太阳能热水器划时代的革命。

附图说明：

附图示出了厚体传热超短U型集热管与连接法结构原理图，在图1中，1是热导管连接管，2是冷导管连接管，3是硅胶密封连接套，4是真空管封堵，5是超短U型集热管热管，6是超短U型集热管冷管，7是超短U型集热管，8是真空管，9是马蹄形传热铝管，10是超短U型集热管隔热套，11是热导管，12是冷导管，在图2中，4是真空管封堵，5是超短U型集热管热管，6是超短U型集热管冷管，7是超短U型集热管，8是真空管，9是马蹄形传热铝管，10是超短U型集热管隔热套，在图3中，13是马蹄形传热铝管U型连接槽，9是马蹄形传热铝管，6是超短U型集热管冷管，在图4中，3是硅胶密封连接套。

具体实施方式：