[实用新型]一种太阳能集热器用的热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用领域，尤其涉及一种太阳能集热器用的热管。

背景技术

热管是实现热量快速传递及交换的理想选择。热管通过相变来实现高效热传导、交换，利用密闭腔体内部工质的蒸发、冷凝相变进行热量传递，其传热能力是传统金属材料的几十到上百倍。将热管技术应用在太阳能集热技术上，得到热管式太阳能集热管。这种集热管一般是以焊接有选择性吸收涂层翅片的热管作为吸热板芯，这种选择性吸收涂层可以最大限度的吸收太阳光，然后转化为热能，并能尽可能小的减少热辐射损失，因此集热效率非常高。同时，这种热管式太阳能集热管热冲击小，减少了无日照时系统的反向热损，且无上下循环管路的热损失。目前这种集热管不但可以提供生活热水，同时还用于汽轮机发电和蓄能等领域。因此热管式真空集热管代表了集热器新的发展方向。

目前在太阳能集热器上广泛应用的热管，其冷凝段一般比蒸发段粗，这样可以增大冷凝段和排管之间的换热面积。然而，由于蒸发段和冷凝段直径不相同，导致在制备的过程中，冷凝段要先通过缩口，使其口径和蒸发段相同，然后再通过焊接的方法使蒸发段和冷凝段焊接起来，这种制作方法相当繁琐；如果采用冷凝段和蒸发段直径相同的结构设计，那么，直接将铜管抽真空灌液密封就可以得到铜热管。然而这种设计必然会使得冷凝段的换热面积减小。要增加这种结构热管的冷凝段的面积，最直接的方法就是在不增加直径的基础上延长冷凝段的长度，这必然要求排管做的更粗一些，又增加了系统成本。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，既简化了热管冷凝段和蒸发段的制作方法，又能够有效地保证冷凝段和排管之间的换热面积。

为达到上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：

一种太阳能集热器用的热管，包括蒸发段和冷凝段，蒸发段和冷凝段的管径相同，且冷凝段为弯曲状或螺旋状。

将选定长度和直径的金属管，一端缩口密封，然后另一端缩口抽真空，最后向其中灌注工质、密封，得到初始热管。根据换热需要计算出需要的换热面积，进而确定出冷凝段的长度，用弯管机将其弯曲或用螺旋机将其螺旋，得到冷凝段为弯曲状或螺旋状的热管。上述热管一方面省略了缩口和焊接工艺，简化了现有的制作工艺；另一方面，弯曲或螺旋的冷凝管设计方式还不会减小冷凝段和排管间的换热面积。

在上述热管的蒸发段焊接具有选择性吸收的翅片，然后和玻璃管进行封接，玻璃管抽真空，便得到了热管式真空集热管。由于该热管式真空集热管的冷凝段是弯曲的或螺旋的，因此，该热管式真空集热管可以顺着冷凝段弯曲或螺旋的角度顺利的插入排管中。其中冷凝段和蒸发段之间的弯曲角度小于90°；热管的管壳可以是金属铜、铝、钛和不锈钢的任何一种，热管的工质可以为水、乙醇、甲醇、液氨、丙酮、己烷和甲苯中的任何一种。

本实用新型结构简单、成本低、制作方便，用其制作热管式太阳能真空集热管的制作工艺也很简单。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例将长度为1米和直径为12mm的金属管，一端缩口密封，然后另一端缩口抽真空，最后向其中灌注工质，密封，得到初始热管。在距离热管端点10cm处，用弯管机将其弯曲，得到冷凝段为弯曲状的热管。热管的冷凝段和蒸发段之间的弯曲角度θ为10°、45°或85°。

实施例2

如图2所示，本实施例的冷凝段为螺旋状的热管制作方法和实施例1的冷凝段为弯曲状的热管制作方法相同了，不同之处在于，得到初始热管以后，用螺旋机将冷凝段做成螺旋状。

需要说明的是，实施例中热管的管壳可以是金属铜、铝、钛和不锈钢的任何一种，热管的工质可以为水、乙醇、甲醇、液氨、丙酮、己烷和甲苯中的任何一种。