專利名稱:厚體傳熱超短u型集熱管與連接法的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種太陽能熱水器厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,屬太陽能熱水器領域。
背景技術:
;在光熱太陽能熱水器應用中,焊接U型管換熱器利用極為普遍,其U型管的長度根據真空管給定的長度決定,現普遍使用的真空管是58X1800-2300mm,U型管的長度是真空管雙相長度的95%,管徑一般只有4. 8-6. 8mm,在單位壓力面積下流阻特大,而吸熱片厚度也只有0. 2mm,吸熱效率低,由于管內流阻=管徑長度/管徑面積χ壓力,所以,目前使用的長度U型管沒有很好的起到集熱、導熱的作用,限定了太陽能熱水器的發展。
發明內容
本發明的目的是提供一種與背景技術完全相反的厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,這種厚體傳熱超短U型集熱管包括有真空管、真空管封堵,熱導管、冷導管,連接管, 其特征是新增加有超短U型集熱管隔熱套、硅膠密封連接套、超短U型集熱管(長度<真空管長度的1/4)、馬蹄形傳熱鋁管(厚0. 4-0. 6mm等長于真空管,U型管徑大于11. 5mm), 其連接關系是超短U型集熱管熱管與馬蹄形傳熱管連接,超短U型集熱管冷管與超短U型集熱管隔熱套穿接,超短U型集熱管與真空管封堵穿接,超短U型集熱管經硅膠密封連接套分別與熱導管、冷導管連接,真空管封堵插接在真空管內。這種厚體傳熱超短U型集熱管與連接法的連接方式是硅膠密封連接套與熱導管和冷導管的連接孔連接,超短U型集熱管兩管口插過硅膠密封連接套連接孔分別與熱導管和冷導管連接,整體集熱器無焊接。眾所周知一、在金屬材料中,鋁O20w/km)的導電率不如紫銅(38#/km),而其散熱量卻是紫銅的2. 8倍,是很好的傳熱材料。二、根據熱力學原理流體熱量只有上升而不下降。三、流體熱量橫向不流動。四、流體熱量的阻尼隨管長的增加而增加隨管面積的增大而減小。五、180° U型彎角阻尼隨管面積的增大而減小,隨管面積的減小而增大。基于上述五大基礎理論,厚體傳熱超短U型集熱管的工作原理如下吸熱后的高溫馬蹄形傳熱鋁管把高溫熱量快速傳遞給U型管熱管部分,U型管冷管部分在超短U型集熱管隔熱套的隔熱作用下基本不吸熱,U型管熱管部分與U型管冷管部分形成80倍(直徑38x圓周率3. 14/分割數6x分割數切長度1750x板厚0. 5x百分比 100%= 87倍)以上的溫差,超短U型集熱管內的熱流載體在溫差效應的作用下,超短U型集熱管冷管部分的不飽和低溫熱流載體快速向超短U型集熱管熱管部分的高溫飽和熱流載體運動,超短U型集熱管熱管部分的高溫飽和熱流載體在超短U型集熱管冷管部分的低溫不飽和熱流載體的溫差推動下進入熱導管,根據流體熱量只有上升而不下降的熱力學原理,飽和熱流載體經過連接管進入寬松的水箱冷凝器進行熱交換,交換后的低溫不飽和熱流載體由于比重大于高溫飽和熱流載體80倍以上,因此低溫不飽和熱流載體快速流向超短U型集熱管冷管,依次快速完成熱量交換。由上述工作原理可知,厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,其工作原理與現有技術相比是完全不同的原理,沒有可比性。這種厚體傳熱超短U型集熱管與連接法解決了冬天太陽能熱水器溫度低不能使用和困擾太陽能發展的瓶頸難題,縮短流體傳熱變革金屬傳熱,提高了太陽能的集熱、換熱能力,是太陽能熱水器劃時代的革命。
附圖示出了厚體傳熱超短U型集熱管與連接法結構原理圖,在圖1中,1是熱導管連接管,2是冷導管連接管,3是硅膠密封連接套,4是真空管封堵,5是超短U型集熱管熱管,6是超短U型集熱管冷管,7是超短U型集熱管,8是真空管,9是馬蹄形傳熱鋁管,10是超短U型集熱管隔熱套,11是熱導管,12是冷導管,在圖2中,4是真空管封堵,5是超短U 型集熱管熱管,6是超短U型集熱管冷管,7是超短U型集熱管,8是真空管,9是馬蹄形傳熱鋁管,10是超短U型集熱管隔熱套,在圖3中,13是馬蹄形傳熱鋁管U型連接槽,9是馬蹄形傳熱鋁管,6是超短U型集熱管冷管,在圖4中,3是硅膠密封連接套。
具體實施例方式在具體實施例1中,熱導管(12)與連接管⑴連接,冷導管(11)與連接管(2)連接,硅膠密封連接套C3)與熱導管(1 連接孔連接,硅膠密封連接套C3)與冷導管(11)連接孔連接,真空管封堵(4)分別與超短U型集熱管熱管(5)、超短U型集熱管冷管(6)穿接, 超短U型集熱管熱管(5)、超短U型集熱管冷管(6)分別與硅膠密封連接套C3)孔穿接,真空管封堵(4)插接在真空管(8)內,超短U型集熱管隔熱套(10)套接在超短U型集熱管冷管(6)上,馬蹄形傳熱鋁管(9)經馬蹄形傳熱鋁管U型連接槽(13)扣接在超短U型集熱管熱管(5)上。在具體實施例2中,馬蹄形傳熱鋁管U型連接槽(1 開在馬蹄形傳熱鋁管(9)對應于馬蹄形傳熱鋁管開口正上方。在具體實施例3中,超短U型集熱管(7)長度<真空管長度的1/4,馬蹄形傳熱鋁管(9)厚度>0.4-0. 6mm等長于真空管⑶的95 %,超短U型集熱管(7)管徑> 0. 6-11. 5mm。在具體實施例4中,超短U型集熱管(7)是鋁管、稀土鋁管或銅管。在具體實施例5中,馬蹄形傳熱鋁管(9)是雙零鋁材,在具體實施例6中,熱導管(12)、冷導管(11)是金屬材料或耐溫陶瓷復合材料。在具體實施例7中,熱導管(12)、冷導管(11)分別與超短U型集熱管熱管(5)、超短U型集熱管冷管(6)熔接。
權利要求
1.一種厚體傳熱超短U型集熱管包括有真空管(8)、真空管封堵0),熱導管(12)、冷導管(11),連接管(1),連接管O),其特征是新增加有超短U型集熱管隔熱套(10)、硅膠密封連接套(3)、超短U型集熱管(7)(長度<真空管長度的1/4)、馬蹄形傳熱鋁管(9)(厚 0. 4-0. 6mm等長于真空管,U型管徑大于11. 5mm),其連接關系是熱導管(12)與連接管(1) 連接,冷導管(11)與連接管( 連接,硅膠密封連接套C3)與熱導管(1 連接孔連接,硅膠密封連接套C3)與冷導管(11)連接孔連接,真空管封堵(4)分別與超短U型集熱管熱管 (5)、超短U型集熱管冷管(6)穿接,超短U型集熱管熱管(5)、超短U型集熱管冷管(6)分別與硅膠密封連接套C3)孔穿接,真空管封堵(4)插接在真空管(8)內,超短U型集熱管隔熱套(10)套接在超短U型集熱管冷管(6)上,馬蹄形傳熱鋁管(9)經馬蹄形傳熱鋁管U型連接槽(1 扣接在超短U型集熱管熱管( 上。
2.根據權利要求1所屬的厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,其特征是馬蹄形傳熱鋁管U型連接槽(13)開在馬蹄形傳熱鋁管(9)對應于馬蹄形傳熱鋁管開口正上方。
3.根據權利要求1所屬的厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,其特征是超短U型集熱管(7)長度<真空管長度的1/4,馬蹄形傳熱鋁管(9)厚度> 0. 4-0. 6mm等長于真空管(8) 的95%,超短U型集熱管(7)管徑>0.6-11.5mm。
4.根據權利要求1所屬的厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,其特征是超短U型集熱管(7)是鋁管、稀土鋁管或銅管。
5.根據權利要求1所屬的厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,其特征是馬蹄形傳熱鋁管(9)是雙零純鋁材。
6.根據權利要求1所屬的厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,其特征是熱導管(12)、 冷導管(11)是金屬材料或耐溫陶瓷復合材料。
7.根據權利要求1所屬的厚體傳熱超短U型集熱管與連接法,其特征是熱導管(12)、 冷導管(11)分別與超短U型集熱管熱管(5)、超短U型集熱管冷管(6)熔接。
全文摘要
一種厚體傳熱超短U型集熱管包括有真空管、真空管封堵,熱導管、冷導管,連接管,其特征是新增加有超短U型集熱管隔熱套、硅膠密封連接套、超短U型集熱管(長度<真空管長度的1/4)、馬蹄形傳熱鋁管(厚0.4-0.6mm等長于真空管,U型管徑大于11.5mm),其連接關系是超短U型集熱管熱管與馬蹄形傳熱管連接,超短U型集熱管冷管與超短U型集熱管隔熱套穿接,超短U型集熱管與真空管封堵穿接,超短U型集熱管經硅膠密封連接套分別與熱導管、冷導管連接,真空管封堵插接在真空管內。這種厚體傳熱超短U型集熱管與連接法解決了冬天太陽能熱水器溫度低不能使用和困擾太陽能發展的瓶頸難題,縮短流體傳熱變革金屬傳熱,提高了太陽能的集熱、換熱能力,是太陽能熱水器劃時代的革命。
文檔編號F24J2/46GK102261756SQ201110152680
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月26日 優先權日2011年5月26日
發明者董宜昌, 赫艷春 申請人:董宜昌