CN204963260U - 一种用于太阳能集热器的水平热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于太阳能集热器的水平热管，包括相互连通的蒸发段、冷凝段和绝热段，所述绝热段位于蒸发段和冷凝段之间，所述蒸发段在靠近绝热段的一端分成主管和支管两个管路，其中主管为液体回流管，所述支管为蒸汽上升管，所述主管和支管汇合于绝热段，所述水平热管内充装有导热工质。本实用新型的水平热管强化了热管内部工质的蒸发凝结过程，既增大了热管在小倾角以及水平状态下的传输功率，又解决了太阳能集热器安装单一性的缺陷。本实用新型的热管不受角度限制既能水平使用，又能竖直使用；而且应用面广，既能在平板式集热器中单独使用，又能与真空玻璃管配合一起使用。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能热管技术领域，涉及一种太阳能热管，特别涉及一种用于太阳能集热器的水平热管。
背景技术
目前，针对太阳能热水系统中的热管式集热器，市场上使用的两相闭式热虹吸管及常规水平热管在使用上存在很多局限。两相闭式热虹吸管，其内部没有吸液芯，制作工艺简单，工质的工作只是借助重力的作用，完成整个工作过程，实现热管的吸热放热。但是重力存在方向性，因此仅靠重力作用实现工质循环的两相闭式热虹吸管，在安装上必须满足一定的倾角，无法实现水平状态运行，存在较大的局限性。目前常用的常规水平热管，其内部工质依靠内部毛细力的作用完成工质冷凝液的回流与均布，实现热管的吸热放热过程。常规水平热管在使用上不存在方向性，可以实现水平状态运行，但由于采用了吸液芯结构，导致其结构较为复杂，制作工艺繁琐，同时吸液芯结构影响了其蒸气腔直径，致使其传输功率降低，较难满足实际生产需求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于太阳能集热器的水平热管，可以节省材料，也可以强化热管内部工质的蒸发凝结过程，增大热管的传输功率，可以水平安装，工作效率高，适用于小倾角或水平状态下远距离传热。
为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种用于太阳能集热器的水平热管，包括相互连通的蒸发段、冷凝段和绝热段，所述绝热段位于蒸发段和冷凝段之间，所述蒸发段在靠近绝热段的一端分成主管和支管两个管路，其中主管为液体回流管，所述支管为蒸汽上升管，所述主管和支管汇合于绝热段，所述水平热管内充装有导热工质。
这样，将热管制成异型结构，蒸发段为由一直管段和一弯管段连接而成的分流管型式，主管和支管在连接处形成分流，即绝大部分蒸汽沿支管向上流动，而只有很少部分从主管继续流入绝热段，这样就有效降低了蒸汽对回流液体的携带作用，减小了热管内蒸汽与液态工质流动的阻力，强化了热管内部工质的蒸发凝结过程，增大了热管在小倾角以及水平状态下的传输功率，解决了太阳能集热器用热管安装单一性的缺陷。
本实用新型进一步限定的技术方案是：前述的用于太阳能集热器的水平热管，所述蒸发段中的支管相对设置在所述主管的上方，且所述主管内径大于所述支管内径，这样就保证了液体始终在主管中流动，而蒸汽则可上升到支管中，形成蒸汽和液体的有效分离。
前述的用于太阳能集热器的水平热管，所述冷凝段和绝热段内径相等，且大于蒸发段中主管和支管的内径之总和。
进一步的，前述的用于太阳能集热器的水平热管，所述蒸发段中的主管内壁上覆有吸液芯，所述吸液芯为丝网和/或沟槽。
前述的用于太阳能集热器的水平热管，管壳为铜、银、铝、碳钢或不锈钢，所述管壳与管壳内充装的工质相容。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的水平热管强化了热管内部工质的蒸发凝结过程，既增大了热管在小倾角以及水平状态下的传输功率，又解决了太阳能集热器安装单一性的缺陷。本实用新型的热管不受角度限制既能水平使用，又能竖直使用；而且应用面广，既能在平板式集热器中单独使用，又能与真空玻璃管配合一起使用。本实用新型的热管结构简单，制作方便；热管控温能力、传热能力均优于目前常用的两相闭式热虹吸管及常规水平热管，可满足各种条件下太阳能集热器及系统的需求。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种用于太阳能集热器的水平热管，结构如图1所示，包括蒸发段1、冷凝段2和绝热段3，绝热段3位于蒸发段和冷凝段之间，蒸发段1在靠近绝热段3的部分分成两条管路，其中主管4为液体回流管，支管5为蒸汽上升管，主管4和支管5汇合于绝热段，水平热管内充装有一定量的导热工质；蒸发段1中支管5的相对位置在上，主管4的相对位置在下；冷凝段2和绝热段内径相等，且大于主管4和支管5内径之总和；蒸发段1主管4内壁上覆有丝网吸液芯；热管管壳为不锈钢材质，管壳与管壳内充装的工质相容。
本实施例的用于太阳能集热器的水平热管的工作原理如下：从热源获得的热量通过热管蒸发段1的主管4管壁传递给内部的工质，工质吸热后汽化，产生的蒸汽从蒸发段1的主管4流到支管5的入口处，经过分流，绝大部分蒸汽流入支管5并最终流入冷凝段2；少部分蒸汽从主管4流入冷凝段2，在冷凝段2内的汽-液分界面上凝结；热量从汽-液分界面通过液态工质和管壁传给冷源；在吸液芯内部由于毛细力作用使冷凝后的工质沿主管4回流到蒸发段1。工作液体在蒸发段1从热源吸收热量而汽化，如此便形成了一个循环，工作液体将热源的热量远远不断地传递给冷源。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于太阳能集热器的水平热管，包括相互连通的蒸发段（1）、冷凝段（2）和绝热段（3），其特征在于：所述绝热段（3）位于蒸发段和冷凝段之间，所述蒸发段（1）在靠近绝热段（3）的一端分成主管（4）和支管（5）两个管路，其中主管（4）为液体回流管，所述支管（5）为蒸汽上升管，所述主管（4）和支管（5）汇合于绝热段，所述水平热管内充装有导热工质。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能集热器的水平热管，其特征在于：所述蒸发段（1）中的支管（5）相对设置在所述主管的上方，且所述主管内径大于所述支管内径。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能集热器的水平热管，其特征在于：所述冷凝段（2）和绝热段内径相等，且大于蒸发段（1）中主管和支管的内径之总和。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能集热器的水平热管，其特征在于：所述蒸发段中的主管（4）内壁上覆有吸液芯，所述吸液芯为丝网和/或沟槽。
Priority Applications (1)
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| CN201520726558.8U CN204963260U (zh) | 2015-09-21 | 2015-09-21 | 一种用于太阳能集热器的水平热管 |
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Publications (1)
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| CN204963260U true CN204963260U (zh) | 2016-01-13 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111442673A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-07-24 | 上海卫星工程研究所 | 热管辐射器 |
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2015
- 2015-09-21 CN CN201520726558.8U patent/CN204963260U/zh active Active
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| CN111442673A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-07-24 | 上海卫星工程研究所 | 热管辐射器 |
| CN111442673B (zh) * | 2020-05-13 | 2021-08-03 | 上海卫星工程研究所 | 热管辐射器 |
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