一种水平控温太阳能热管制造技术

本实用新型专利技术提供了一种水平控温太阳能热管，包括冷凝头和热管段，冷凝头和热管段依据工质不同的工作温度选取不同屈服强度的铝合金，在热管段内加工有液通道、汽通道和槽道，其中液通道和汽通道通过槽道相连通，液通道内的液态工质经过太阳能辐射后汽化进入汽通道，汽态工质上升至冷凝头后液化，液态工质通过槽道的毛细力重新进入液通道，冷凝头的内壁加工有齿状翅片，热管段和冷凝头内依据使用工况选取适当的工质，依据设定的热管失效温度下的相关参数确定热管的工质充装量实现控温。其中本实用新型专利技术的有益效果是：有效降低热管的质量，降低制造成本，克服传统热管对重力的依赖并且提高热管的控温精度。高热管的控温精度。高热管的控温精度。

【技术实现步骤摘要】
一种水平控温太阳能热管


[0001]本技术涉及太阳能光热利用
，特别涉及一种水平控温太阳能热管。

技术介绍

[0002]可再生能源的利用是人类应对能源危机的主要措施。太阳能作为一种可再生的清洁能源在热水器的领域中得到广泛的应用。市场上常用的太阳能集热器主要有平板集热器、全玻璃真空管集热器、U型管集热器和热管集热器。太阳能热管集热器相较于其他形式的集热器具有热效率高、抗冻性能强、升温迅速、热损低等特点使其受到广泛关注。
[0003]传统的重力热管因其对重力的依赖，安装时有一定的局限性，例如在和建筑物结合时，大多只能带有倾角地安装在屋顶。现用于太阳能热管集热器内的重力热管的材质多采用铜，热管的工质为水。当夏季太阳辐射强度高时，集热系统内的热量过剩会引起安全阀泄压、设备高温老化、防冻液碳化导致传热能力损失等高温问题。因太阳能热管集热器的加工成本高、控温方式复杂成为我国推广热管集热器的主要障碍。
[0004]专利CN105865239A公开了一种自动感温阻断式防过热热管，该热管在冷凝段内靠近蒸发段的位置设置了自动阻断装置，用于应对太阳能热水器系统在气温较高的情况下出现系统过热的问题。虽然可以有效地进行控温，但是热管内部结构复杂，加工困难。专利CN209512310U公开了一种内倾角水平热管集热器，为实现集热器的水平安装设计了内倾角的结构，太阳能热管的外侧外接固定套接2个金属夹片，金属夹片与真空管内壁固定连接。由于真空管与热管间存在夹角，导致真空管的管径大，设备整体面积增大。
[0005]目前太阳能热管的应用有几下几个问题亟待解决：1)当光照强度高时，太阳能热管的温度过高会导致集热器使用寿命大幅降低；2)传统的铜
‑
水热管生产的成本高；3)通常采用一定倾角的安装方式，需要一定的安装空间。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本技术中披露了一种能够过热自动停止工作、传热效率高、生产成本低、安装空间要求低、结构简单的水平控温太阳能热管，本技术的技术方案是这样实施的：
[0007]一种水平控温太阳能热管，包括冷凝头和热管段，所述热管段包括汽通道、液通道和槽道，所述汽通道和所述液通道通过所述槽道相连通，所述冷凝头和所述热管段相连接，所述冷凝头的内壁加工有齿状翅片，所述冷凝头和所述热管段的材质均选自铝合金；还包括工质，所述工质选自包括但不限于七氟丙烷、乙基氟、三氟甲基甲基醚或甲基氯中的任一种，所述槽道为所述工质提供毛细力，从而克服对重力的依赖。
[0008]优选地，所述冷凝头和所述热管段选用不同屈服强度的铝合金。
[0009]优选地，所述冷凝头的材质包括6063铝合金。
[0010]优选地，所述热管段的材质包括5系铝合金、7系铝合金或者铝铼合金。
[0011]优选地，所述冷凝头包括封头段、冷凝段以及连接段，所述冷凝段连接所述封头段
和所述连接段。
[0012]优选地，所述连接段与所述热管段相连接。
[0013]实施本技术的技术方案可解决现有技术中太阳能热管的安装空间较大，采用铜
‑
水热管成本较高，光照强度高导致设备使用寿命降低的技术问题；实施本技术的技术方案，通过将太阳能热管分为冷凝头和热管段两部分，冷凝头和热管段依据工况选择不同的铝合金，在热管段内加工汽通道、液通道和槽道，冷凝头内壁加工齿状翅片，太阳能热管内注有工质，可以依据太阳能热管的使用工况选择适当的工质，对太阳能热管的工质充装量进行计算，可实现的技术效果包括：
[0014]1、采用铝替代铜，可以大幅减少太阳能热管的重量，有效降低成本；
[0015]2、采用相变潜热高的工质，使传热效率大幅提升；
[0016]3.、热管内加工槽道产生的毛细力，可克服传统重力热管对重力的依赖，实现水平安装；
[0017]4、控温效果通过精准的充装量实现，结构简单；
[0018]5、过热自动停止工作，热管使用寿命长，有效寿命大于15年。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0021]图1为水平控温太阳热管结构示意图；
[0022]图2为冷凝头结构示意图；
[0023]图3为冷凝头主视剖视图；
[0024]图4为冷凝头右视剖视图；
[0025]图5为热管段右视剖视图。
[0026]在上述附图中，各图号标记分别表示：
[0027]1冷凝头
[0028]1‑
1封头段
[0029]1‑
2冷凝段
[0030]1‑
3连接段
[0031]1‑
4齿状翅片
[0032]2热管段
[0033]2‑
1汽通道
[0034]2‑
2液通道
[0035]2‑
3槽道
具体实施方式
[0036]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0037]实施例
[0038]在优选的实施例中，如图1所示，一种水平控温太阳能热管，包括冷凝头1和热管段2，冷凝头1和热管段2相连接，冷凝头1和热管段2依据内部工质不同的工作温度选取不同屈服强度的铝合金，冷凝头1内的工质温度较低，可以选取屈服强度较低的铝合金，例如6063铝合金。热管段2内的工质的温度较高，可以选用屈服强度较大的铝合金材料，例如5系铝合金如5083、5A02；7系铝合金如7075、7A04或铝铼合金。
[0039]冷凝头1包括封头段1
‑
1、冷凝段1
‑
2以及连接段1
‑
3，如图2和图3所示，冷凝段1
‑
2连接封头段1
‑
1以及连接段1
‑
3，其中连接段1
‑
3与热管段2相连接。冷凝头1的内壁加工齿状翅片1
‑
4，如图4所示，齿状翅片1
‑
4能够增加工质冷凝换热面积，提高冷凝换热效果。热管段2包括汽通道2
‑
1、液通道2
‑
2和槽道2
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平控温太阳能热管，其特征在于：包括冷凝头和热管段，所述热管段包括汽通道、液通道和槽道，所述汽通道和所述液通道通过所述槽道相连通，所述冷凝头和所述热管段相连接，所述冷凝头的内壁加工齿状翅片，所述冷凝头和所述热管段的材质均选用铝合金；还包括工质，所述工质选自包括但不限于七氟丙烷、乙基氟、三氟甲基甲基醚或甲基氯中的任一种，所述槽道为所述工质提供毛细力。2.根据权利要求1所述的一种水平控温太阳能热管，其特征在于：所述冷凝头和所述热管段选用不同屈服强度的铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢龙，李雷涛，赵洁莲，李晓娟，牛雷，
申请(专利权)人：山东格熵热能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：