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金剛全玻璃真空太陽集熱管
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發布日期:2019-08-02
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詳細介紹

2007年,清華陽光推出新一代具有多項自主知識產權的科技成果——全玻璃熱管真空太陽集熱管技術,成功實現真空管封閉式運行及管內無水熱循環,避免了傳統集熱管易冰凍、易炸管、易漏水、易結垢等隱患,從此告別不安全時代。

在殷志強教授的親自帶領下,清華陽光對新型集熱器件開展了研究。經過5年多的努力,我們創造性的提出了全玻璃熱管式真空太陽集熱管的結構,將吸熱器件和換熱器件巧妙的結合在了一起。同時對換熱工質進行了研究,研制出了高效、安全的工質材料,并確定了合理灌注量。

在研制過程中,已獲得或正在申請共計5項專利,包括發明專利、國際專利和香港專利。

該新型集熱管在普通的全玻璃真空太陽集熱管的基礎上,增加了和內管外徑相同的冷凝端,將由冷凝端和內管一起組成的空腔抽成真空,同時灌注適當量的工質。

當選擇性吸收涂層接受光照產生熱量時,內管空腔內的工質液體蒸發汽化,蒸汽在微小的壓差下流向冷凝端放出熱量凝結成液體,液體再沿內管內壁靠毛細力及重力的作用流回蒸發段。如此循環不己,熱量由集熱管內部傳至冷凝端乃至水箱。熱管式集熱管在實現這一熱量轉移的過程中,包含了以下六個相互關聯的主要過程:

1) 太陽選擇性吸收涂層完成光熱轉換,熱量通過內管管壁傳遞到液——汽分界面;

2) 液體在蒸發段內的液——汽分界面上蒸發;

3) 蒸汽腔內的蒸汽從蒸發段流到冷凝段;

4) 蒸汽在冷凝段內的汽——液分界面上凝結;

5) 熱量從汽--液分界面通過液體和管壁傳給冷源;

6) 由于毛細作用及重力作用使冷凝后的工作液體回流到蒸發段。

可見,該集熱管是依靠自身內部工作液體相變來實現傳熱的傳熱元件,具有以下基本特性。

1) 很高的導熱性。熱管內部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱,熱阻很小,因此具有很高的導熱能力。

2) 由于集熱管內無水,避免了傳統集熱管內有水造成的種種弊端。比如結水垢、破裂后漏水、抗凍性較差等。


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