新型热管式真空管太阳能集热器.pdf

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1、新型热管式真空管太阳能集热器北京市太阳能研究有限公司■艾捷石中坤刘广生摘要：分析了新型热管式真空管太阳能集热器的开发背景，介绍了其工作原理，对集热元件、集热盒内关键零件的结构和特点以及产品的固定安装、连接方式进行了详细说明，同时提供了产品热性能测试报告和工程应用实例。关键词：热管式真空管；集热器；太阳能热水工程；承压近二十年来，由于世界经济蓬勃发展，对能源的管集热器集热元件一旦损坏则整个集热器泄露、系需求迅猛增长，为缓解对石油、煤炭、天然气等常规统无法正常运行的问题。能源的消耗，加快可再生能源的发展n】，国家于2005年2月28日颁布了中华人民共和国可再生能源

2、法，二产品结构及特点极大地推动了国内太阳能行业的发展，提高了人们C4一S1x8／16型热管式真空管集热器主要由热节约能源的意识。各地太阳能热水工程数量不断增管式真空管、集热盒、底托架三部分组成。长，国内太阳能厂家也积极开发太阳能集热器产品，1热管式真空管以满足市场的需求。C4一S1X8、C4一S1×16型热管C4一SD1×8／16型集热器采用北京桑达太阳能式真空管集热器是我公司开发的一款热性能优越、技术有限公司生产的SEIDO1型热管式真空管作为可承压使用的太阳能热水工程集热器产品，能满足集热元件。该产品利用热管原理，具有传热快、效承压热水系统客户的需求。本产

3、品自2008年在东北、率高、耐冷热冲击、机械强度高等特点。它巧妙地内蒙古等寒冷地区实地使用以来，性能、外观以及现利用了气液变化过程中的吸放热原理，具备了超过场安装等方面均得到用户和经销商的认可。任何已知金属的导热能力。热管式真空集热管是金属吸热体真空集热管的一集热器工作原理一种，主要由热管、金属吸热板、玻璃管、金属封C4一Slx8、C4一S1×16型热管式真空管集热器盖、蒸散型消气剂和消气剂等部分构成，其中热管可承压运行，不仅可以用于普通开式非承压太阳能又包括蒸发段和冷凝段两部分，如图2所示。系统工程，也适用于运行压力0．4MPa的封闭承压太凝为液态并阳能系统

4、工程，其工作原理见图1。．如此反复热管真空管集热器热管沸腾图1集热器采用热管式真空管为集热元件，热量通1玻璃管：2．金属吸热板：3．蒸散型消气剂：4．液体：过导热方式传递给集热盒内的流体，此结构使得太5．消气剂；6．热管蒸发段7．金属封盖：8．热管冷凝段阳能集热元件与传热流体隔离，避免了全玻璃真空图2—————一SOLARENERGY(增刊)10／2009在热管式真宅集热管工作时，太阳辐射穿过玻导热块璃管后投射在金属吸热板上。吸热板吸收太阳辐射能并将其转换为热能，再传导给紧密结合在金属吸热板中间的热管，使热管蒸发段内的液体工质迅速汽化。工质蒸气上升到热管冷凝段

5、后，在较冷的内表面上凝结，释放出蒸发潜热，将热量传递给集热盒内的传热工质。凝结后的液态工质依靠其自身的重力流回到蒸发段，然后重复上述过程。2集热盒集热盒起到将热管真空管内的热量传递给内部流过的传热流体的作用，其结构及性能的好坏直接4影响整个集热器的效率。(I)导热块及集热管的结构特点(3)保温盒外壳的设计为了使热管冷凝段的热量迅速有效地传递到集参照国内外同类产品的形式，结合我公司真空热管上，我们没计为半封闭式的铝制导热块，内有管的具体结构特点，在原有的集热器设计基础上，两个相互垂直、不同内径的孔，大孔联接集管，小通过材料选用、生产加工、现场安装、成本和包装孔插

6、接热管式真空冷凝段，热量通过铝导块从热管运输等方面的论证，确定保温盒以铝合金为主要材传递给集管中的传热流体，其结构如图3所示。料，表面喷塑的结构方案。此种结构既起到防腐的作用，外形又美观大方，如图4所示。热管真空管3底托架的结构特点由于热管真空管是玻璃制品，其固定用的托架的强度及固定方式非常重要，以确保连接的安全可靠。C4一SDIX8／16型集热器托架选用2．5mm厚双立筋截面铝型材，上面用不锈钢铆钉铆接1．5mm厚不锈钢管托，然后用12mm宽不锈钢喉箍将真空管固定在托架上，实际效果非常牢固，如图5左侧所示。图3正一(2)保温方式的选择图5在实际使用中，经常会

7、出现太阳能工程安装完毕后未能及时投入使用，而使整个工程设备处于空三集热器的固定及连接载运行的状况，致使集热器保温处于230±10~C的C4一SDIX8／16型集热器作为工程机，一般是高温工况下。而常用的有机保温材料一聚氨脂聚合几十组或者几百上千组一起使用，其安装固定以及物正常使用温度要求低于80~C，一旦超过最高使用连接方式的好坏直接影响整个工程的进度和运行效温度，聚氨脂保温材料会出现炭化和变形的现象，果，因此设计时应充分考虑这些因素。致使保温效果减弱。为_『经受长时间高温烘烤，达1保温盒和底托架采用快速固定方式到理想的使用效果，采用硅酸棉与聚氨脂复合保温、C

8、4一SDIX8／16型集热器的保温盒采