[发明专利]一种仿生微孔表面泡沫金属填充太阳能真空集热管

说明书

本发明公开了一种仿生微孔表面泡沫金属填充太阳能真空集热管，该真空集热管嵌套有玻璃外管(1)和仿生微孔表面金属内管(2)，玻璃外管(1)上端开口，且对接有合金短管(6)；仿生微孔表面金属内管(2)上端开口，且沿其开口端的外表面固定连接有金属环形盖(5)，所述的金属环形盖(5)外延与合金短管(6)固定连接，在真空集热管嵌套有玻璃外管(1)与仿生微孔表面金属内管(2)之间形成真空；在仿生微孔表面金属内管(2)管壁的外侧涂覆选择性吸收涂层(3)，在仿生微孔表面金属内管(2)内部插入泡沫金属填充体(4)。该真空集热管提高太阳能利用率、承压效果好，可增强内部换热降低热损失，有效提高太阳能热水器效率。

技术领域

本发明涉及一种仿生微孔表面泡沫金属填充太阳能真空集热管，属于可再生能源利用技术领域。

背景技术

可再生能源中，太阳能资源具有很大的潜力。太阳能集热器是将太阳辐射能转换为热能的部件，太阳能集热器主要分为真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器。真空管太阳能集热器隔热性能好，但是不承压且管径大导致内部传热热阻较大；平板太阳能集热承压且美观，但是顶部对流热损失较大。无论是真空管太阳能集热器还是平板太阳能集热器，集热效率普遍较低，进一步提高太阳能集热器的效率是太阳能应用的关键问题，因此该发明有广阔应用前景。

发明内容

技术问题：本发的技术的目的是提供一种仿生微孔表面泡沫金属填充太阳能真空集热管，该集热管可提高太阳辐射吸收能力，可承压，有利于建筑一体化，且有效减小内部传热热阻，增强管内换热，同时系统安全性、可靠性提高。

技术方案：

本发明提供了一种仿生微孔表面泡沫金属填充太阳能真空集热管，该真空集热管嵌套有玻璃外管和仿生微孔表面金属内管，所述的玻璃外管上端开口，且开口端对接有合金短管，所述的仿生微孔表面金属内管上端开口，沿仿生微孔表面金属内管开口端的外表面固定连接有金属环形盖，所述的金属环形盖外延与所述合金短管固定连接，在真空集热管嵌套有玻璃外管管壁内侧与仿生微孔表面金属内管管壁的外侧之间形成真空；在仿生微孔表面金属内管管壁的外侧涂覆选择性吸收涂层，在仿生微孔表面金属内管内部插入泡沫金属填充体。

其中：

所述的玻璃外管与仿生微孔表面金属内管之间设置有弹簧支架，且该弹簧支架位于玻璃外管的底部与仿生微孔表面金属内管的底部之间。

所述的真空集热管嵌套有玻璃外管管壁内侧与所述的仿生微孔表面金属内管管壁的外侧之间填充有消气剂。所述的玻璃外管底部外侧设置有保护帽。

所述仿生微孔表面金属内管的仿生微孔只存在于仿生微孔表面金属内管管壁的外表面，且微孔与仿生微孔表面金属内管的表面垂直，所述的微孔的尺寸在微米级或毫米级，所述的微孔的孔隙密度PPI为20～2500。

所述的开口端对接有合金短管中对接的方式为熔焊。

所述的在仿生微孔表面金属内管开口端的外表面固定连接有金属环形盖，固定连接的方式为焊接。

所述的金属环形盖外延与所述合金短管固定连接，固定连接的方式为焊接。

所述的泡沫金属填充体选用开孔泡沫铝或开孔泡沫铜。

所述的合金短管与所述玻璃外管的膨胀系数一致。

所述选择性吸收涂层在AM1.5条件下，太阳吸收比α≥0.86(AM1.5)；在温度为80℃±5℃条件下，选择性吸收涂层的半球发射比ε_h≤0.080。

有益效果：

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、在仿生微孔表面金属内管的仿生微孔表面可多次反射吸收各个角度太阳辐射，提高太阳能利用率；