新型集熱管及集熱系統的制作方法

本實用新型涉及太陽能光熱領域，尤其是涉及一種新型集熱管及應用該集熱管的集熱系統。

背景技術：

隨著經濟的飛速發展，能源消耗量的日益劇增，使我們居住的地球上能源越來越匱乏。而太陽能對我們來說是取之不盡的能源，因此，對于太陽能的利用已經廣泛的進入到人們的生產生活中。其中，太陽能熱水器就是其中一個很廣泛的應用。

太陽能熱水器通常包括多個排列安裝的集熱管，且集熱管上部與同一個儲水箱連通。以水作為傳熱介質為例，太陽能熱水器工作時，集熱管上的選擇吸收層吸收太陽光的熱量，并且傳遞給介質存儲空間內的水。加熱后的高溫水密度變小向上運動進入儲水箱，并且停留在儲水箱上層，同時儲水箱下層的低溫水流回集熱管中再次被加熱，如此形成溫差循環，儲水箱中的水可以被加熱到較高溫度，通過管路將儲水箱中的熱水輸送到用戶端即可使用。

但是，目前的集熱管大都采用標準件，其長度在1000-2000mm之間，集熱管的長度固定，其受熱面積受到局限，不能實現對太陽能的充分利用。

因此，需要一種集熱管，以解決現有技術中集熱管長度的局限性，提高太陽能利用率。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種新型集熱管及應用該裝置的集熱系統，以解決現有技術中存在的技術問題。

本實用新型提供的新型集熱管，包括：套管以及設置在所述套管內的U形連接管、第一吸熱管、第二吸熱管和支撐架；

所述套管一端為封閉端，另一端為開口端，套管內充有惰性氣體，所述U形連接管兩端部分別連通第一吸熱管和第二吸熱管，以形成導熱管道，所述導熱管道內充有液體；所述第一吸熱管、第二吸熱管通過多個支撐架與所述套管內壁連接；

所述第一吸熱管、第二吸熱管與套管的開口端內壁通過密封件密封；

所述第一吸熱管和第二吸熱管的端口分別連接進水管和出水管；

所述第一吸熱管和第二吸熱管均包括多根分體管道和吸熱管連接管套，多根所述分體管道通過吸熱管連接管套依次連接。

進一步地，所述套管包括多根子套管和套管連接管，所述多根子套管通過套管連接管連接。

進一步地，所述套管為有機玻璃材質。

進一步地，所述第一吸熱管和第二吸熱管為金屬管，所述金屬管的表面設有吸熱涂層。

進一步地，所述進水管和出水管分別連接有閥門。

進一步地，所述進水管和出水管表面設有保溫層。

進一步地，所述支撐架均勻分布在第一吸熱管和第二吸熱管上。

進一步地，所述新型集熱管長度為2000mm以上。

進一步地，所述新型集熱管整體為彎弧形或直線形。

一種集熱系統，包括集水管道以及多個如上所述的新型集熱管，所述新型集熱管中的進水管和出水管分別與所述集水管道連通。

基于上述技術方案提供的新型集熱管，其中第一吸熱管、第二吸熱管均采用多根分體管道和吸熱管連接管套，多根所述分體管道通過吸熱管連接管套依次連接，以組裝成需要的長度；相比于現有技術中的標準件，本實施例提供的新型集熱管的長度可以根據不同的應用場所進行加長，以增加第一加熱管和第二加熱管的受熱面積，提高光能利用效率。

同時，第一吸熱管、第二吸熱管采用分體式的結構，便于組裝、拆卸和運輸。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例一提供的新型集熱管的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例一提供的新型集熱管中的套管的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例一提供的新型集熱管中的第一吸熱管的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例一提供的新型集熱管中的支撐架的結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例二提供的集熱系統的結構示意圖。

附圖標記：

1-套管；2-U形連接管；3-第一吸熱管；

4-第二吸熱管；5-支撐架；6-密封件；

7-進水管；8-出水管；9-閥門；

11-子套管；12-套管連接管；

31-分體管道；32-吸熱管連接管套；

51-套環；52-彈性圈；

100-集水管道；200-新型集熱管。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例一

請參照圖1；

本實施例提供的新型集熱管，包括：套管1、U形連接管2、第一吸熱管3、第二吸熱管4和支撐架5；

所述套管1一端為封閉端，另一端為開口端，套管1內充有惰性氣體，利用惰性氣體極不活躍的化學性質，受熱較慢，能夠減小管內熱量散失，提高保溫性能。

所述U形連接管2兩端部分別連通第一吸熱管3和第二吸熱管4，以形成導熱管道，所述導熱管道內充有液體；液體可以是水，也可以是冷卻液。

所述U形連接管2、第一吸熱管3、第二吸熱管4組成的導熱管道設置在套管1內部，并且，所述第一吸熱管3、第二吸熱管4通過多個支撐架5與所述套管1內壁連接。

優選地，所述支撐架5均勻分布在第一吸熱管3和第二吸熱管4上，用以對第一吸熱管3、第二吸熱管4與套管1的內壁提供多方位的穩定支撐。

請參照圖4；所述支撐架5包括套環51和彈性圈52，所述套環51套接在第一吸熱管3和第二吸熱管4的外管壁，彈性圈52與套環51連接，并且，彈性圈52均勻分布在套環51的周向位置。彈性圈52宜采用耐高溫的材料制造。

優選地，多個套環51分別套接在第一吸熱管3和第二吸熱管4的外管壁，每個套環51的周向方向分別連接三個彈性圈52，以對第一吸熱管3和第二吸熱管4提供多方位的穩定支撐。

安裝時，第一吸熱管3和第二吸熱管4分別通過彈性圈52與套管1的內管壁之間通過擠壓力固定。

所述第一吸熱管3、第二吸熱管4與套管1的開口端內壁通過密封件6密封；用以阻止套管1內的惰性氣體外泄。

所述第一吸熱管3和第二吸熱管4的端口分別連接進水管7和出水管8。

請參照圖3；

本實施中，所述第一吸熱管3和第二吸熱管4均包括多根分體管道31和吸熱管連接管套32，多根所述分體管道31通過吸熱管連接管套32依次連接。

優選地，套管1內壁設置內螺紋，分體管道31的兩端部設置外螺紋，套管1與分體管道31之間通過螺紋連接。U形連接管2的兩端口與第一吸熱管3和第二吸熱管4之間同樣采用螺紋連接，即在U形連接管2兩端口內壁設置有與分體管道31外螺紋適配的內螺紋。

這里需要說明的是，第一吸熱管3和第二吸熱管4的結構相同，因此，圖3中只示意出了第一吸熱管3的結構示意圖。

請參照圖2；優選地，所述套管1同樣包括多根子套管11和套管連接管12，所述多根子套管11通過套管連接管12連接。

與分體管道31和吸熱管連接管套32連接形式相似，在套管連接管12內壁設置內螺紋，子套管11的兩端部設置外螺紋，子套管11和套管連接管12之間通過螺紋連接。

采用以上結構形式，能夠將套管1和第一吸熱管3、第二吸熱管4進行加長，相對于現有技術中采用的標準件而言，有效提高受熱面積，提高光能利用率。

優選地，所述套管1為有機玻璃材質。套管1采用有機玻璃制成，具有以下優點：

1、高度透明性。有機玻璃是目前最優良的高分子透明材料，透光率達到92％，比玻璃的透光度高。普通玻璃只能透過0.6％的紫外線，但有機玻璃卻能透過73％。

2、機械強度高。有機玻璃的相對分子質量大約為200萬，是長鏈的高分子化合物，而且形成分子的鏈很柔軟，因此，有機玻璃的強度比較高，抗拉伸和抗沖擊的能力比普通玻璃高7～18倍。

3、重量輕。有機玻璃的密度為1.18kg/dm3，同樣大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金屬鋁(屬于輕金屬)的43％。

4、易于加工。有機玻璃不但能用車床進行切削，鉆床進行鉆孔，也能用吹塑、擠出等塑料成型的方法加工。

優選地，所述第一吸熱管3和第二吸熱管4為金屬管，所述金屬管的表面設有吸熱涂層。

吸熱涂層可以是氮化鋁層、鋁層或者不銹鋼層等常用集熱層。

采用這些材料制成的吸熱涂層均具有導熱性好和熱膨脹系數小的優點，是良好的耐熱沖擊材料。通過在第一吸熱管3和第二吸熱管4的外管壁上涂吸熱涂層，可以有效提高太陽能的吸收效率，同時防止太陽能過多的散失。

優選地，所述進水管7和出水管8分別連接有閥門9，閥門9用以控制進水管7、出水管8的進出水功能。

優選地，所述進水管7和出水管8表面設有保溫層。

保溫層采用刷膠玻璃纖維布等，以防止進水管7和出水管8在進水或出水過程中熱量的損失。

優選地，所述新型集熱管長度為2000mm以上，對于一些大型建筑物的頂部場所，本實施例提供的新型集熱管可以利用拼接的方式進行加長，例如，可以制成4m，10m，15m等任意規格，以滿足人們需要。

優選地，所述新型集熱管整體可以設置為彎弧形或直線形，當設計為彎弧形時，宜采用較小的弧度，即套管1、第一吸熱管3第二吸熱管4和U形均采用較小的弧度，以便于組裝。

采用本實施例提供的新型集熱管，其中第一吸熱管3、第二吸熱管4均采用多根分體管道31和吸熱管連接管套32，多根所述分體管道31通過吸熱管連接管套32依次連接，以組裝成需要的長度；同樣地，套管1包括多根子套管11和套管連接管12，所述多根子套管11通過套管連接管12連接，已組裝成需要的長度，相比于現有技術中的標準件，本實施例提供的新型集熱管的長度可以根據不同的應用場所進行加長，以增加第一加熱管和第二加熱管的受熱面積，提高光能利用效率。

同時，第一吸熱管3、第二吸熱管4以及套管1分別采用分體式的結構，便于組裝、拆卸和運輸。

實施例二

請參照圖5；本實施例提供了一種集熱系統，包括集水管道100以及多個如實施例一所述的新型集熱管200，所述新型集熱管200中的進水管7和出水管8分別與所述集水管道100連通。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。