[发明专利]基于传热改性表面的自然循环太阳能回路型集热管及方法

权利要求书

1.一种基于传热改性表面的自然循环太阳能回路型集热管及方法，其特征在于包括入口法兰（1）、套管式连接管（2）、蒸汽出口管（3）、改性表面内套管（4）、单口集热管（5）；单口集热管（5）包括封头（6）、波纹管（7）、吸热管（8）、真空玻璃管（9）、真空抽气口（10）、支撑构件（11）、选择性吸光涂层（12）、第一超亲水涂层（13）；改性表面内套管（4）包括导热管（14）、超疏水涂层（15）、第二超亲水涂层（16）；集热管入口法兰（1）与改性表面内套管（4）焊接连接；改性表面内套管（4）经套管连接管（2）与单口集热管（5）同轴布置；套管连接管（2）上端开口与蒸汽出口管（3）焊接连接；套管连接管（2）的两端分别与改性表面内套管（4）的入口和单口集热管（5）开口端焊接连接；吸热管（8）与真空玻璃管（9）开口端通过波纹管（7）和封头（6）封接；吸热管（8）与真空玻璃管（9）闭口端之间设有支撑构件（11）；真空玻璃管（9）上设有真空抽气口（10）；吸热管（8）外表面涂有选择性吸光涂层（12），内表面涂有第一超亲水涂层（13）；导热管（14）内表面沿轴向依次涂有超疏水涂层（15）和第二超亲水涂层（16）。

2.根据权利要求1所述的一种基于传热改性表面的自然循环太阳能回路型集热管，其特征在于所述的改性表面内套管（4）中的超疏水表面涂层（15）区域长度为总长的1/3，改性表面内套管（4）中的第二超亲水涂层（16）区域的长度为总长的2/3。

3.一种使用如权利要求1所述的基于传热改性表面的自然循环太阳能回路型集热管的集热方法，其特征在于：冷凝水经入口法兰（1）流入改性表面内套管（4）经加热产生蒸汽从单口集热管（5）反向流入套管式连接管（2）经蒸汽出口管（3）流出；吸热管（8）经选择性吸光涂层（12）吸收透过真空玻璃管（9）的的太阳光加热；吸热管（8）通过内表面的第一超亲水涂层（13）加热提高管内蒸汽干度；改性表面内套管（4）通过单口集热管（5）内的蒸汽进行加热；改性表面内套管（4）通过第二超疏水涂层（15）弱化管内前端沸腾换热系数提高热阻来提升出口蒸汽的干度；改性表面内套管（4）通过第二超亲水涂层（16）强化管内后端的沸腾换热系数提升集热管换热效率。