[实用新型]新型多级全玻璃热管式真空太阳集热管及其内管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全玻璃热管式真空太阳集热管，属于太阳能热利用技术领域。 

背景技术

现有的全玻璃热管式真空太阳集热管，是由一根玻璃内管和一根玻璃外管套接封装形成，部分玻璃内管伸入玻璃外管中形成集热端，伸出玻璃外管的一部分则形成冷凝端，玻璃内管的集热端与玻璃外管之间形成的腔体内抽真空而具有隔热效果，玻璃内管中灌注一定量的传热工质后也抽真空。在使用过程中，玻璃内管的集热端朝下安放，液态传热工质在集热端底端位置吸收太阳能热量后汽化，然后蒸发至冷凝端后放热并凝结为液态，液态传热工质沿玻璃内管内壁往下流动，直至再次被加热蒸发，如此循环往复，将太阳能转移到与玻璃内管的冷凝端相连的水箱或者联集器中。 

但是，这种全玻璃热管式真空太阳集热管的工作性能并不理想，原因有二： 

1、玻璃内管中的传热工质受重力作用积聚在集热端底部，能够用于加热所述部分传热工质的主要热源是所述部分传热工质以及靠近所述部分传热工质的一小截玻璃内管所接收到的太阳能辐射能量。而实际上，液态传热工质以及所述一小截玻璃内管能够接收太阳光照射的面积非常小，所述部分传热工质并无法完全汽化，所述集热管的换热效率当然受到了限制。 

2、蒸发至冷凝端后放热并凝结为液态的传热工质，沿玻璃内管内壁往下流动，并不会流到蒸发端底部，而是在冷凝端以下一小段距离处，即被再次蒸发，导致玻璃内管中部有相当长的长度吸收的热量只能通过热传导的方式向上或者向下输送。众所周知，玻璃的热阻系数极高，显然这部分长度吸收的热量被浪费了，导致集热管的换热效率难以提高。 

面对上述问题，有一种解决办法是缩短全玻璃热管的长度，从实验的结果来看是可行的，但是对于太阳能热水器设计和应用来说不是很好的选择。针对 现在太阳能集热器用户对集热管的功率要求越来越高，集热管的长度也不断加大的现实情况，一种能够在大长度（1.6米以上）的集热管上使用，还能够保证集热管的换热效率的产品结构，成为集热管制造厂商研发的目标。 

发明内容

为了解决上述全玻璃热管式真空太阳集热管存在的问题，本实用新型通过理论研究和实验，发明了一种新型多级全玻璃热管式真空太阳集热管及其内管，通过热管下面的小热管加热主热管中的传热工质，一方面主热管中的传热工质与小热管的外壁接触，增大了接触面积，使主热管传热工质能充分汽化，传热工质得到充分利用，另一方面传热工质能够充分液化流到热管的下部，提高传热工质汽液转换率，从而热管热效率得到有效提高。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括： 

一种新型多级全玻璃热管式真空太阳集热管内管，所述集热管内管抽真空并填充有传热工质，其特征在于：所述集热管内管由一根主热管与至少一根小热管串联熔接而成，且所述至少一根小热管位于所述集热管内管的集热端，所述主热管与相邻的小热管之间通过能够进行传热工质交换与热交换的导流孔相连通，每两个相邻的小热管之间也分别通过能够进行传热工质交换与热交换的导流孔相连通。 

在一个较佳的技术方案中：所述主热管与相邻的小热管的相接部分是一片玻璃隔断，所述主热管与相邻的小热管之间的导流孔形成于所述玻璃隔断上。 

在一个较佳的技术方案中：每两个相邻的小热管的相接部分是一片玻璃隔断，所述两个相邻的小热管之间的导流孔形成于所述玻璃隔断上。 

在一个较佳的技术方案中：所有玻璃隔断均朝向集热管内管的冷凝端方向凸出，或者均朝向集热管内管的集热端方向凸出。 

在一个较佳的技术方案中：所述主热管与相邻的小热管之间，以及各相邻的小热管之间还分别用一个小管支撑架予以连接固定。 

在一个较佳的技术方案中：所述玻璃隔断均呈平面状。 

在一个较佳的技术方案中：所述集热管内管的外壁上镀有选择性吸收涂层。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案还包括： 

一种新型多级全玻璃热管式真空太阳集热管，其具有熔接在一起的集热管外管和集热管内管，所述集热管内管的部分长度伸入集热管外管中形成集热端， 所述集热管内管伸出集热管外管的部分长度则形成冷凝端，集热管内管的集热端与集热管外管之间形成的腔体内抽真空，其特征在于，所述集热管内管是如权利要求1至7中任一项所述的新型多级全玻璃热管式真空太阳集热管内管。 

在一个较佳的技术方案中：所述集热管内管的集热端用内管支撑架固定在集热管外管中，所述内管支撑架上焊有吸气剂。