[发明专利]相变储能型太阳能真空集热管

说明书

技术领域

 本发明主要涉及相变蓄能型太阳能集热器，对缓解我国生活热水能耗具有重要意义。

背景技术

面对能源危机和环境保护的双重压力，我们需要对安全、可靠的清洁能源进行开发利用。太阳能光热利用技术有广阔的市场，但目前太阳能热水器还存在一些问题，需要进一步改进。平板型太阳能集热器容易与建筑结合，可承压运行，但集热器的热损失较大，冬季供热能力较差，有冻裂胀管的现象。真空管保温性能好，但是承压性能较差，效率也有待提高。目前市场上的集热器大多需配置储热水箱，占用建筑面积，并难于与建筑形成一体化，因此，该实用新型具有很好的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种具有蓄能功能的太阳能真空集热管。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种相变储能型太阳能真空集热管，其特征在于：包括全玻璃真空管、金属翅片、相变材料、U型水管、选择性吸收涂层以及保温堵塞，所述全玻璃真空管包括内壁和外壁，所述内壁上端开口，所述选择性吸收涂层涂覆在所述内壁的内表面，所述的保温堵塞设置在开口处，所述U型水管的底部位于所述内壁的开口内，且U型水管的进水口和出水口位于所述的保温堵塞外，所述的金属翅片成层状设置在所述内壁内并在内壁长度方向上将所述内壁划分为多个换热空间，在所述的每个换热空间内填充所述的相变材料。

在所述的全玻璃真空管内部还设置有一弹簧支架，该弹簧支架位于内壁底部与外壁之间。

在所述的全玻璃真空管内部还设置有消气剂。

在所述的外壁底部还设置有一保护帽。

本发明相变储能型太阳能真空集热管，集热管内部不直接与水接触，嵌入U型水管（相邻的U型水管连接）。在U型管外穿有金属翅片，金属翅片间填充石蜡等相变材料蓄热。真空管内壁涂有选择性吸收涂层，当接受太阳辐射时，相变材料吸收热量融化蓄热。当用户侧需要加热水时相变材料凝固放热，并通过翅片增强换热效果，缩短加热时间。该实用新型具有一定的承压性，并且在天气连续阴雨，太阳能微弱的时候能够利用低峰谷电能加热相变物质，贮存能量，起到削峰填谷的作用。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、不用吸收的太阳能直接加热热水，而是间接的加热相变材料，通过相变材料储能蓄热，在需要热水的时候放热，达到即开即热的效果。该热水器体积小、无储热水箱，不反复加热水，避免水质不健康。

2、不采用真空管与水直接接触，内嵌U型管作为水体通道。当有真空管破裂受损时，集热管无水溢出，只是单管损坏，其余部件正常工作，对系统运行无影响。提高了系统的可靠性。

3、U型水管外加翅片，增强与相变材料的换热，提高了换热效率，缩短了换热时间，同时使真空管具有一定的承压性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中：1—全玻璃真空管；2—金属翅片；3—相变材料；4—U型水管；5—选择性吸收涂层；6—保温堵塞；7—弹簧支架；8—保护帽；9—消气剂。

具体实施方式

    下面结合附图，对本发明作详细说明，如图1所示，本发明集热管主要由全玻璃真空管1、金属翅片2、相变材料3、U型水管4、选择性吸收涂层5、保温堵塞6、弹簧支架7、保护帽8以及消气剂9组成，其中相变材料3选用石蜡或类似材料。选择性吸收涂层5的吸收率大于95%，全玻璃真空管1内嵌入U型水管4， U型水管4两端设于管外，与相邻的真空管连接组成管束，（具体管数可随需求侧水量而定），U型水管4在全玻璃真空管1内穿有金属翅片2增强换热，相变材料3（石蜡）填充在金属翅片2间。全玻璃真空管1管端有保温堵塞6，减少传热损失。因为真空管并不是百分之百的真空，为防止残留气体如水蒸汽汽化影响换热效果，设置消气剂9。该相变储能型太阳能真空集热管可根据换热量串联或并联使用。