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金刚全玻璃真空太阳集热管
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发布日期:2019-08-02
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详细先容

2007年,清华阳光推出新一代具有多项自主常识产权的科技成果——全玻璃热管真空太阳集热管技术,成功实现真空管封闭式运行及管内无水热循环,避免了传统集热管易冰冻、易炸管、易漏水、易结垢等隐患,从此告别不安全时代。

在殷志强教授的亲自带领下,清华阳光对新型集热器件开展了研究。经过5年多的努力,大家创造性的提出了全玻璃热管式真空太阳集热管的结构,将吸热器件和换热器件巧妙的结合在了一起。同时对换热工质进行了研究,研制出了高效、安全的工质材料,并确定了合理灌注量。

在研制过程中,已获得或正在申请共计5项专利,包括发明专利、国际专利和香港专利。

该新型集热管在普通的全玻璃真空太阳集热管的基础上,增加了和内管外径相同的冷凝端,将由冷凝端和内管一起组成的空腔抽成真空,同时灌注适当量的工质。

当选择性吸取涂层接受光照产生热量时,内管空腔内的工质液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向冷凝端放出热量凝结成液体,液体再沿内管内壁靠毛细力及重力的作用流回蒸发段。如此循环不己,热量由集热管内部传至冷凝端乃至水箱。热管式集热管在实现这一热量转移的过程中,包含了以下六个相互关联的主要过程:

1) 太阳选择性吸取涂层完成光热转换,热量通过内管管壁传递到液——汽分界面;

2) 液体在蒸发段内的液——汽分界面上蒸发;

3) 蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段;

4) 蒸汽在冷凝段内的汽——液分界面上凝结;

5) 热量从汽--液分界面通过液体和管壁传给冷源;

6) 由于毛细作用及重力作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。

可见,该集热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,具有以下基本特性。

1) 很高的导热性。热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,因此具有很高的导热能力。

2) 由于集热管内无水,避免了传统集热管内有水造成的种种弊端。比如结水垢、破裂后漏水、抗冻性较差等。


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