[实用新型]振荡热管式真空管太阳能集热器

说明书

技术领域：

本实用新型是一种采用振荡热管作为传热元件的真空管太阳能集热器，具体是一种振荡热管式真空管太阳能集热器，属于太阳能应用技术领域。

背景技术：

太阳能是一种丰富、分布范围极广的资源，如果能大量地开发和利用，在给人类提供清洁能源的同时，还能达到零污染及零排放的要求，能极大地促进和加速我国节能减排目标的实现。

太阳能的利用方法是多种多样的。目前，太阳能热水器不论在工业还是家用都被广泛的使用，而集热器是太阳能热水器的一个核心部件。国内市场上太阳能集热器的种类较多，大多数是采用水管式和热管式两大类传热结构，水管式传热结构虽然结构简单，成本低廉，但是这种集热器中的水不能排空，在外界温度过低时，集热器中的水就会结冰膨胀，损坏真空管，给使用者带来诸多不便。

相比水管式，热管式不但解决了许多水管式的问题，而且具备了很多自身优点。特别是随着电子行业的散热问题日益凸显，使得振荡热管得到了很大的发展和应用。相较常规热管，振荡热管有着易于微小型化、可灵活布置和易于加工制造等特点，特别是传热性能比普通热管更佳，加上对集热器内部结构的改进，大大提高了集热效率。

发明内容：

本实用新型的目的在于改进已有技术的不足，提供一种振荡热管式真空管太阳能集热器换热装置，提高了真空管太阳能集热器的集热效率。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种振荡热管式真空管太阳能集热器，其主要由振荡热管3、真空管5、集热套管2、吸热铝片7、包裹传热翅片8和支撑肋柱9组成，其中，振荡热管和真空管是集热器装置的核心部件，吸热铝片是吸收辐射热的主要部件，传热翅片是传导辐射热给热管的重要部件。每根所述振荡热管3的加热段用包裹传热翅片8紧紧包裹并穿插成两翼翅片，并通过导热胶紧密粘合在吸热铝片7上，吸热铝片7外表面涂有太阳能吸收涂层，并紧贴在真空管5内管壁上，吸热铝片7呈圆柱形，吸热铝片7中间空心部分插入支撑肋柱9，支撑肋柱9四个角分别顶在四根振荡热管3上，防止振荡热管3松动脱离。

真空管内的传热器件是回路振荡热管。

所述吸热铝片7紧贴在真空管5内管壁上，使辐射采光面积达到最大。

所述真空管5出口处装右封口塞4，可封闭管内空气，避免其流动而产生的热损失。

所述真空管5下方80-250毫米的距离处安装有反光板13，可以反射部分光能到吸热板上，减少辐射热损失。

一种振荡热管式真空管太阳能集热器装置，由振荡热管、真空管、集热套管、反光板、吸热铝片、包裹传热翅片、封口塞和支撑肋柱八大部分组成。振荡热管和真空管是集热装置的核心部件，其中，振荡热管加工成2弯头4个直管段的回路结构，充液工质为互溶性双工质，工质的选择及配对、充液率和体积配比是根据工质热物性和大量实验研究得到，其中在工作温度范围内启动功率最低、中小功率下传热性能最佳、稳定性最好的工质组合应是最佳选择。本实用新型中的振荡热管选取50％充液率、体积配比为0.9:0.1的丙酮-水双工质作为充液介质。振荡热管加热段涂有一层导热胶，然后用铝片紧紧包裹，并穿插形成热管的两翼翅片，贴压在吸热铝片的内侧壁上；再根据真空管内管尺寸把吸热铝片环成圆环状，圆环外侧壁涂有选择性吸收涂层，内侧贴压有传热翅片和振荡热管，圆环中心插入支撑肋柱，支撑肋柱四个角分别顶在每根振荡热管的4个直管段上，防止热管松动和脱离；然后把振荡热管的加热段以及所有相连的吸、传热零部件整体插入真空管中，最后，用封口塞把真空管管口封好。振荡热管中间部分留有很短的绝热段，用保温材料包好，而冷却段直接插入集热套管中，用于加热流经套管的流体。

本实用新型的工作原理为：太阳光透过真空玻璃管照射到真空管内壁的吸热铝片上，被涂在吸热铝片上的选择性吸收涂层吸收，吸热铝片温度升高，热量通过贴压在其内壁面上的传热翅片传给振荡热管的加热端，振荡热管内部工质受热后开始启振，随着太阳能辐射强度的增加，管内工质振荡流动加剧，传热性能大幅提高，工质流经冷却段时，把热量传给热管冷端的流体。本实用新型为了减小真空管辐射吸热量的损失，在真空管下方加有反光板，进一步提高辐射热的吸收效率。