CN101126553A - 太阳能锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明是一种太阳能锅炉及一种循环热管，涉及一种太阳能收集和转换及传热换热装置，它是用对称单曲面反射镜将太阳辐射反射集聚到其轴线处的吸热管上、由涂层吸收阳光并转变成热能、由循环热管输送热能到用热换热器，采用共溶工质，实现从几十度到一千七百度高温无间断点工作；循环热管具有流量自调功能、可大功率、大落差、长距离、小温差快速传热，可高温低压工作，能在零下－40℃寒冷地区使用，使用安全；采用间歇统一驱动反射镜跟踪太阳装置、故障率低，用并联小容器相变储热，使供热参数稳定可调；可一机多用、高、中、低温联用、适用范围广，可用于制氢、发电、制冷、制淡水、制纯净水，供汽、供热、化工、石油等工业用热。

Description

太阳能锅炉

技术领域

本申请涉及一种太阳能收集和转换装置，权利要求1及权利要求5特别各涉及一种太阳能锅炉；权利要求8特别涉及一种循环热管。

背景技术

太阳能锅炉可分为槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统3大基本类型。其中以2005年1月化工工业出版社出版的《太阳能利用技术》第258页介绍的鲁兹(LUZ)公司1980年研制的槽式系统为槽式线聚焦系统的典型，它是由若干线聚焦的抛物面反射镜装配成一单元，由1台计算机分别控制若干单元跟踪太阳，使其将阳光准确地反辐射到集热钢管上，加热集热钢管内的传热流体，然后用循环泵输送到放热装置。这种系统容量可大可小、可中低温工作、各反射镜可同步跟踪，控制成本低，但其传热流体的热容量大，热损失较大；流体的流动阻力大，需用循环泵输热、难实现高温工作。另一种槽式系统如中国专利申请号为92207201.9介绍的由不对称柱型反射镜及重力分离型热管组成的太阳能锅炉，其反射镜为上下两个焦点在同一面但不同一直线的两块抛柱面组成，其分离型热管由蒸发器、导气管、冷凝器、导流管首尾连通而成；其优缺点是这种系统为固定镜、反射镜结构简单、但其当天采光时间短；采用重力分离型热管使蒸发器和冷凝器可分离几米到几十米远，但其冷凝器必须高于蒸发器，安装时受地形限制；其负责回液的导流管有几米到几十米长，如其内径较小、或大气温度低造成凝液凝固等因素、会造成凝液流动阻力大甚至堵管，造成回液不及时或不回液，因而会造成蒸发器干烧，即其重力分离型热管未必有流量自调功能；其冷凝器置气包中，可液一气相变储热，但气包属于压力容器。其声称具有热二极管性能、但却未说明任何保温隔热措施，我们有理由怀疑其系统输热热损失大、且无热二极管效应、不能在寒冷地区使用；其气包内工质为水、所以其锅炉不能高温工作，无法作到高、中、低温联用。申请号为200410068864.3的中国专利公开了一种分体式太阳能热水器，其传热系统由两个换热器连上行液管和下行汽管及电动泵组成，其优点是该系统大大减少传热工质循环量、即减少了电动泵的负荷；但由于太阳具有间歇性及随机性，造成循环工质具有间歇性及随机性、即工质的蒸发量时有时无及时大时小，由于电动泵无流量自调功能，所以造成电动泵时而空转或凝液时而供给不足。申请号为98120632.8的中国专利公开了一种自动跟踪定向反射太阳能锅炉，它是用许多反射镜且每镜配一套跟踪装置、自动跟踪并定向把太阳辐射汇集到安装在一定高度上的一个或几个屏式集热蒸发器和屏式集热蒸汽过热器上，其集热屏连接汽包；其优点是该锅炉功率可大可小，但其每镜配一套蜗轮跟踪装置、蜗轮跟踪装置较复杂，且跟踪装置数量较多，所以锅炉造价较高；其用汽包集气储热，由于汽包直径较大、耐压性不如集气管；汽包储水量较大、即热容较大，由于太阳能锅炉不可能连续24小时工作，所以在夜间会有一定的热损失。

发明内容

本发明权利要求1要解决的技术问题是提供一种从50℃到1700℃高温无间断点、高温低压工作，无需循环泵输热，具有流量自调功能、蒸发部件无干烧，具有热二极管效应，传热温差小，输热热损失小，能在零下-40℃寒冷地区使用，安装时冷凝器可低于蒸发器，无需压力容器储热，无需跟踪装置或由一个或几个跟踪装置驱动所有反射镜跟踪太阳，安装时不受地形限制，可一机多用、高、中、低温联用、适用范围广，便于工业和生活上应用的太阳能锅炉。

为解决上述技术问题，权利要求1所述的太阳能锅炉由对称单曲面反射镜、固定支架、循环热管和相应的控制器组成；对称单曲面反射镜以下简称反射镜，所说的循环热管由吸热管、集气管、换热器依次连接成封闭中空的炉腔，炉腔抽成真空并灌充少量液态或固态工质组成。所说的连接可以是焊接或是法兰连接或是螺纹连接；炉腔最高处连接一个阀门、此阀门用于炉腔抽真空、灌充工质及排除炉腔内的非凝性气体，由于有些换热器换热管的最高处装有阀门，有时循环热管部件带有阀门、如汽泵式循环热管的储液罐最高处装有阀门，此时可不另设阀门；炉腔如不抽成真空也可以运行、但系统压力较高传热效率低、且没有负压沸腾功能。所说的吸热管安装在反射镜的轴线处、其管基外表面涂镀涂层、管基外套上内径大于管基外径的玻璃管、管基与玻璃管之间用封板及环形密封件密封并抽成真空，以拒绝对流热损失；固定支架支撑封板处，同轴线多根吸热管可连接成一条吸热管、多条吸热管可并联于集气管，既吸热管可串并联成一单元，多单元可由集气管串并联成大系统。即权利要求1的技术方案为：吸热管安装在反射镜的轴线处、其管基外表面涂镀涂层、管基外套上内径大于管基外径的玻璃管、管基与玻璃管之间用封板及环形密封件密封并抽成真空，固定支架支撑封板处，吸热管、集气管、换热器依次连接组成炉腔、炉腔抽成真空并灌充工质组成循环热管，由反射镜、固定支架、循环热管和控制器组成太阳能锅炉。其工作原理为：当太阳辐射到反射镜时、反射镜将阳光反射集聚到其轴线处的吸热管上、由吸热管上的涂层吸收阳光并转变成热能、加热吸热管内的工质，使工质内能增加、既温度升高，当温度高于工质的饱和温度时，工质就会发生沸腾吸热而汽化膨胀，气态工质沿集气管膨胀到换热器而充满整个炉腔，在换热器内工质放热冷凝成液体，从而实现收集太阳能并转换成热能；液态工质即凝液在液泵或毛细管或重力或其组合的作用下回到吸热管内，使工作循环进行。由于气态工质是靠炉腔压差从吸热管到换热器、故无需循环泵输热。

所说的循环热管是一种大功率长距离高效换热输热装置，它集热管的沸腾吸热、冷凝放热及循环管道的长距离大功率输热、输液功能于一体。它既有别于热管，又有别于循环管道，循环管道只有输汽输液功能，而没有负压沸腾、凝结功能，没有热二极管效应；循环热管与热管的区别在于：一、功率大：循环热管集多支热管于一体，所以功率大，而热管要实现大功率换热，是由多支热管捆绑组合而成，结构复杂；二、距离远：由于热管是靠毛细管吸力吸回凝液，吸力较小，所以输热距离短；而循环热管可以用液泵或重力或重力及毛细管组合送回凝液，所以输热距离长，一般可长于热管一至两个数量级；三、落差大：重力式热管的沸腾蒸发段必须在下，吸芯式热管吸力较小，而循环热管可以用液泵送回凝液，所以可以实现蒸发段在上、蒸发/凝结段落差可大于热管落差的数千倍。循环热管的主要结构特征为：吸热管、集气管、换热器依次连接组成内腔，空腔抽成真空并灌充传热工质；工质在吸热管内沸腾吸热、通过集气管长距离输热、在换热器内冷凝放热，由于沸腾与冷凝是在同一内腔、两者压差小，沸腾—冷凝均在沸点进行、所以传热温差小；由于常温时是负压，所以具有低压或负压沸腾，采用不同工质，可实现高温低压工作。它有多种回液形式：

一种是当集气管及吸热管内蒸气流速的马赫数M＜0.2时，马赫数是气体流速与声速之比，可安装吸热管低于集气管、集气管低于换热器最低处、且吸热管倾斜或垂直安装，利用凝液重力就可将换热器里的凝液沿集气管内壁送回吸热管，此种称为重力式循环热管。由于其凝液是沿集气管内壁流动，其集气管内径较大、马赫数较小，所以凝液流动阻力小，回液及时，工作时气/液相工质同管、温度较高、所以凝液不会凝固堵管；当吸热管内蒸发量增大时、换热器的冷凝量增加，流入集气管的凝液随之增加，所以流回吸热管的凝液也增加，反之则反，所以实现流量自调，既回液量随蒸汽量变化；因此解决了因太阳的间歇性及随机性，造成回液的间歇性及随机性所带来的问题，如回液不及时、就会造成吸热管干烧，严重时会造成爆管，所以重力式循环热管的每条吸热管最低处总是存有一定富余凝液，如吸热管太长或安装倾角太大如垂直安装时可在吸热管内安装紧贴其管基内壁的管芯，利用管芯的毛细管吸力及气体的渗透性、均衡分布及储存凝液，避免吸热管局部干烧；管芯是起毛细管作用的结构物。一种结构为：换热器最低处连接送液管、送液管、分配管、吸热管依次连接，利用凝液重力将换热器里的凝液沿送液管、分配管送回吸热管内；此时气相工质在集气管内，液相工质在送液管内，气/液相分离，避免了蒸气流速的马赫数M≥0.2时、工质在液膜表面生产的粘滞应力；但由于该结构即具有送液管的重力式循环热管与背景技术中所例申请号为92207201.9专利的技术方案雷同，且如负责回液的送液管等内径较小或凝液粘度太大等因素、会造成凝液流动阻力大甚至堵管，造成回液不及时或不回液，所以本申请不含该结构。

一种改进是当集气管内蒸气流速的马赫数M＜0.2时，可将吸热管、集气管、换热器最低处安装在同一水平面，且吸热管倾斜或垂直安装，即吸热管一端低于集气管，在吸热管及集气管内各安装紧贴其管基内壁的管芯，集气管与换热器最低处连接，管芯连成一体；利用管芯的毛细管吸力及利用凝液重力将凝液送回吸热管，及利用气体的渗透性分配工质，此种称为管芯式循环热管。由于其凝液是由毛细管吸力及凝液重力作用下回到吸热管，其集气管内径较大、马赫数较小，所以凝液流动阻力小，回液及时，工作时气/液相工质同管、温度较高、所以凝液不会凝固堵塞管芯；当吸热管内蒸发量增大时、换热器的冷凝量也增加，流入集气管的凝液随之增加，因此集气管内管芯的凝液量也增加；所以在吸热管管芯的毛细管吸力及凝液自身重力的作用下流回吸热管的凝液增加，反之则反，所以实现流量自调；因此解决了因太阳的间歇性及随机性、造成回液的间歇性及随机性所带来的问题，且由于该结构每条吸热管最低处总是存有一定富余凝液，不会造成吸热管干烧。

一种改进是由循环热管的换热器最低处连接液泵、液泵、送液管、分配管、吸热管依次连接，或是换热器最低处连接储液罐，储液罐、液泵、送液管、分配管、吸热管依次连接；集气管与换热器的连接口高于换热器最低处、换热器最低处高于液泵或储液罐的最低处，以确保液泵内腔充满液态工质和汽态工质在换热器里放热冷凝成凝液时全部流入液泵或储液罐；与分配管连接的喷嘴固定在吸热管内，储液罐、液泵、送液管、分配管的外表面与大气接触部分用保温材料保温。锅炉运行时、汽态工质在换热器里放热冷凝成凝液流入液泵或储液罐，由液泵泵取凝液、经送液管、分配管、喷咀将凝液分别喷入每一条吸热管。所说的储液罐是用于储存液态工质的密封容器，罐底部可装一加热器、罐项部装一阀门、罐身各有一进/出液管或阀，罐外装有液位镜。所说的送液管为输液管道、分配管起分引凝液作用，所以以上结构如只有一条吸热管时则不需分配管；送液管、分配管有多种安装形式：送液管可安装于集气管内或外，分配管可安装于吸热管的头部或尾部等；喷嘴可以由分配管缩口而成、当然也可以是其它形式，如选用内径很细的分配管就可以不设喷嘴，它用于均匀分配凝液。液泵可以是电动泵、也可以是汽轮泵，它起到克服输液管道阻力及蒸发/凝结段落差、提供压力作用；汽轮泵的汽轮连接集气管、泵连接送液管，即汽轮泵用循环热管自身的气态工质带动；由于汽轮泵用循环热管自身的气态工质带动，当吸热管内蒸发量增大时、汽轮转动增速，汽轮泵泵取的凝液量增加，刚好此时换热器的冷凝量也增加，反之则反，所以实现流量自调，既回液量随蒸汽量变化。电动泵本身没有流量自调功能，因此必须安装流量计或感光器、通过控制器控制电动泵的运转；流量计用于监测集气管内的蒸汽流速、感光器用于监测太阳辐射量、并将监测数据送往控制器，由控制器控制电动泵的运转，做到吸热管内蒸发量增大时、或太阳辐射量增加时、电动泵转动增速，泵取的凝液量增加，反之则反，以实现锅炉的流量自调，既回液量随蒸汽量变化；流量计安装于集气管上，感光器应多个且均衡分布，以防太阳辐射不均时造成较大的监测误差；由于汽轮泵优于电动泵，故此种称为汽泵式循环热管。汽泵式循环热管特别适用于集气管内蒸气流速的马赫数M≥0.2或吸热管高于换热器时或超长距离的换热输热。由于汽泵式循环热管的气相工质在集气管内，液相工质在送液管内，气/液相分离，所以其功率可大可小、既其集气管内蒸气流速可高可低；由于其凝液是由液泵送回吸热管，所以其吸热管相对于换热器的位置可任意、既吸热管可高于也可低于换热器、两者距离可短可长，可实现大功率、大落差、长距离、小温差快速传热。

一种改进是将汽泵式循环热管中的送液管用管码固定在集气管内、分配管安装在吸热管内，储液罐、送液管之间加装一旁通管及电磁阀连接，液泵工作时、电磁阀关闭，当液泵停止工作时、电磁阀打开、送液管内的凝液沿旁通管流回储液罐里、以防凝液在送液管内凝固堵塞，即使部分凝液余留在送液管或分配管内凝固、在锅炉开始工作后也会熔化，此种结构的送液管、分配管不与大气接触，可在零下-40℃寒冷地区使用，故此种称为防冻循环热管。由于汽泵式循环热管的凝液是由液泵送回吸热管，且其送液管有足够大的内径、不会造成太大的输液阻力，其送液管安装在集气管内、分配管安装在吸热管内、或储液罐、液泵、送液管、分配管的外表面与大气接触部分用保温材料保温，与分配管连接的喷嘴固定在吸热管内，且由于其系统最低处总是存有足够量的富余凝液、液泵内腔充满液态工质、所以不会发生空转，凝液不会凝固堵管，所以回液及时，不会造成吸热管干烧。

循环热管可以是用碳钢或不锈钢材料制造，但在冶金、化工和石油工业中，往往其工作温度达到800℃以上，此时最好用功能陶瓷制造；陶瓷不仅能耐高温、耐腐蚀，而且能经受相当高的温度梯度的热冲击。其挥发性极低，能在1700℃工作而不被大气所氧化或还原；陶瓷循环热管可用氢保护焊焊接而成。在循环热管的全部内表面上，用CVD法即化学蒸汽气相积沉法积沉一薄层钨(W)。这是因为SiC即陶瓷的主体成分与工质钠(Na)等化学不兼容，而钨则完全可以抵挡住钠等的侵蚀。在管壁上所积沉的钨层保护了陶瓷管内壁，而且能被金属钠等所良好润湿。钨的热膨胀系数略大于SiC，这就保证了在工作温度下，它们能良好接触而不剥落；气相积沉的钨可以很容易地被控制以产生柱状结晶。这些结晶的一端“长”在管壁上，另一端外伸树立。这些无数的具有棱柱状外形的结晶体就成为循环热管的毛细结构、既所说的管芯，能提供足够的毛细吸力，以使工质在循环热管内表面上均匀分布，此种称为陶瓷循环热管。上述各种回液形式可以组合应用。

所说的吸热管为循环热管的蒸发隔热部件，其结构为管基外表面涂镀涂层、管基外套上内径大于管基外径的玻璃管、管基与玻璃管之间用封板及环形密封件密封并抽成真空；所说的涂层要求具有较高的太阳吸收率α和较低的红外线发射率ε，α/ε比值越大越好，实现高α/ε比值的方法：可使用选择性吸热涂层，可在玻璃管内表面镀上锡、钛等金属反射层、最好用不同金属镀两层；吸热管上的玻璃管可选用低铁硼玻璃管。玻璃管可用弹簧支架均匀对称支撑、也可用固定于封板上的薄园筒与环形密封件一起支撑，当吸热管管基长于玻璃管、如吸热管是焊接成长条时、可在吸热管中部加装封板及环形密封件支撑封接玻璃管、使玻璃管对接成与管基同等长度，每条或每根吸热管两端焊接封板，封板可以是园形或其它形状、可以是法兰；环形密封件可以是金属波纹管或硅胶等，它起抵消吸热管管基与玻璃管的膨胀差异和起密封作用，波纹管两端面镀上可伐合金或石墨，可在波纹管上安装一气咀用于抽真空，也可以在吸热管组装时抽真空而不需气咀；可将蒸散型消气剂蒸散在玻璃管内、以提高真空度；吸热管涂层起吸收阳光并转换为热能的作用，吸热管管基起传递管基外涂层的热量加热管内工质、使管内工质蒸发沸腾的作用，玻璃管及其反射层和真空层起透光隔热作用，所以吸热管的主要作用是吸收阳光并转换为热能、使管内工质蒸发沸腾、并起绝热作用。由于吸热管管基与玻璃管之间抽成真空、拒绝了对流传热，玻璃管内表面镀金属反射层、反射管基的红外线辐射，循环热管工质的热容量很少，加上集气管外表面用保温材料保温、换热器外表面与大气接触时用保温材料保温，所以循环热管的热损失很少；加上重力式及汽泵式循环热管的凝液不能从吸热管到换热器，循环热管的热量只能由吸热管传到换热器，而不能从换热器传到吸热管，所以循环热管具有热二极管效应即锅炉系统具有热二极管效应。

所说的集气管由管基和其外表面的保温材料组成，其主要作用是集合各条吸热管或蒸发管的蒸汽、并送往换热器等；所说的换热器是指放热工质在封闭回路中能回收循环利用的管式或板式换热器，其原理是热工质通过金属或非金属界面将热量传递给冷工质的传热设备，热工质所在的腔称为冷凝腔、冷工质所在的腔称为蒸发腔，换热器冷凝腔为循环热管的组成部分、即循环热管其他部件与换热器连接均指与换热器的冷凝腔连接，换热器最低处指换热器冷凝腔的最低处，而换热器蒸发腔一般与用热设备连接、或换热器既是用热设备的加热器；换热器可以是一条换热管，换热器外表面与大气接触时用保温材料保温；换热器的传热界面应足够大、即应有足够大的换热功率，以确保锅炉在最大输入功率时不会因为换热器的传热界面不足而造成循环热管超压。

所说的工质是在循环热管内运动传递热量的工作物质，它包括单一工质和共溶工质。循环热管是靠工质的相变来传递热量的，它的使用温度取决于工质种类及承压管材，它能高温低压工作是通过正确选择工质来实现，部分单一工质的使用温度见表1。所说的共溶工质是由两种或两种以上物质彼此溶解而成的工质；循环热管之所以恒温传热，是因为它传热时是在各绝对压力下工质的沸点进行的，从表1中可以看出，水与汞的沸点相差261℃，汞与铯的沸点相差309℃，钠与锂的沸点相差446℃；如此大沸点温差造成选择工质时的困难，既造成循环热管或热管的工作间断点，如要求循环热管在240℃工作时，要是用水作工质，其压力达到3.35MPa，超过大气压的32倍；要是用汞作工质，其负压极大P＝7580Pa；而220℃-300℃正是导热油炉的工作范围，是许多设备使用的工作温度范围。选用共溶工质可以改变其单一工质的沸点、解决以上技术问题，如用汞齐或溴化锂水溶液就可以实现220℃-300℃工作，如70％的溴化锂水溶液在240℃时的工作压力为2.26MPa，比水蒸汽压力小了1.09MPa；其原因是：不挥发性固体溶质溶解于溶剂中时，它的蒸汽压总量小于同一温度下纯溶剂的饱和压力；所以采用共溶工质，可填补单一工质造成循环热管的工作间断点，从而实现循环热管从几十度到1700℃无间断点工作。

表1单一工质的使用温度范围        单位：℃

工质	熔点	沸点	使用温度	工质	熔点	沸点	使用温度
								戊烷	-130	28	-20～120	丙酮	-95	57	0～120
甲醇	-98	64	10～130	乙醇	-112	78	0～130
								庚烷	-90	98	0～150	水	0	100	30～200
水	-39	361	250～650	铯	29	670	450～900
								钾	62	774	500～1000	钠	98	894	600～1200
锂	179	1340	1000～1700	银	960	2212	1800～2300

所说的循环热管其工质沸腾温度的高低，主要取决于工质吸收多少热量，当吸收热量大于工质的热容及汽化潜热和所传出的热量时，工质就会升温；本申请的反射镜的聚光倍率比平板集热器大一个数量级，再加上吸热管由数米到数百米长，可将蒸发、过热功能集于一体，可比平板集热器热管单管长两个数量级，所以其吸热管功率可比平板集热器热管单管功率大三个数量级，加上工质的热容很少，完全可以使钠等工质沸腾，所以可以实现50～1700℃高温工作；太阳能锅炉的额定工作温度是视用途选择工质种类及循环热管材料来确定；如用银来做工质、其工作温度为1800～2300℃，银的汽化潜热为2324KJ/Kg与水的汽化潜热为2256KJ/Kg相当，所以完全可以使银升温到2300℃，由于目前耐最高温度的材料为陶瓷，陶瓷最高工作温度为1700℃；所以循环热管即锅炉的最高工作温度定为1700℃。由于上述太阳能锅炉属于分散集热形，高温时幅射散热损失非常大，锅炉热效率会很低，所以上述太阳能锅炉的理想工作温度为50～800℃。上述太阳能锅炉使用具有热二极管效应的循环热管技术，可实现大功率、大落差、长距离、小温差快速传热，使锅炉系统可大面积分散采光集热，汽泵式、管芯式、重力式循环热管可以组合应用、所以安装时不受地形限制，系统容量可大可小。采用共溶工质，实现从50到1700℃高温无间断点工作，填补了太阳能锅炉中温区域空白；选用高沸点工质，实现高温低压工作，使用安全；使用套管、凝液回流双防冻技术和多种隔热保温措施，可在零下-40℃寒冷地区使用。由于系统输出端是换热器、可将多个换热器并联于系统、也可以是一个换热器上有多个循环换热界面、以作到一机多用；还可以通过节流阀等控制并联于集气管各个换热器的进汽量，或是集气管并联多个储热容器、各储热容器内装不同熔点的储热材料、并控制各个储热容器的进汽量，或在一个换热器上设大小不同的多个循环换热界面，实现高、中、低温联用；防冻、陶瓷等循环热管可以组合应用、所以适应性强、适用范围广；可根据用户的用途选择其冷热工质，将系统制成太阳能蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水锅炉、开水炉、热风炉、烘干炉、热载体炉等，故起名为太阳能锅炉。

权利要求8要解决的技术问题是提供一种从50℃到1700℃高温无间断点、高温低压工作，传热温差小，具有流量自调功能，蒸发管可高于换热器，大功率长距离高效换热输热的循环热管。

为解决该技术问题，权利要求8的技术方案为：由蒸发管、集气管、换热器依次连接，及换热器最低处连接汽轮泵、汽轮泵、送液管、分配管、蒸发管依次连接，或换热器最低处连接储液罐、储液罐、汽轮泵、送液管、分配管、蒸发管依次连接成封闭中空的内腔，集气管与换热器的连接口高于换热器最低处、换热器最低处高于汽轮泵或储液罐的最低处，内腔抽成真空并灌充工质组成循环热管。所说的蒸发管是循环热管中吸热沸腾的管段，可以是同轴线多根蒸发管连接成一条蒸发管、或是多条蒸发管并联于集气管，其作用是吸收管外热量加热管内工质、使管内工质蒸发沸腾，所以蒸发管相当于吸热管的管基；蒸发管可以是其它容器的部件、如循环热管串联时、第一循环热管换热器的蒸发腔即为第二循环热管的蒸发管；循环热管如只有一条蒸发管时则不需分配管；本申请三个独立权利要求为同一构思，所有同名特征即零部件在不同权利要求中的定义、结构、原理、作用、解释等均相同，所以集气管等与权利要求1同名的特征不重复说明。集气管与换热器的连接口高于换热器最低处、换热器最低处高于汽轮泵或储液罐的最低处，其目的是确保汽轮泵内腔充满液态工质和汽态工质在换热器里放热冷凝成凝液时全部流入汽轮泵或储液罐。权利要求8的工作原理为：当蒸发管受热、加热蒸发管内的工质，使工质内能增加、既温度升高，当温度高于工质的饱和温度时，工质就会发生沸腾吸热而汽化膨胀，气态工质沿集气管膨胀到换热器而充满整个内腔，在换热器内工质放热冷凝成液体，从而实现热量的输送或转换；液态工质即凝液流入汽轮泵或储液罐，由汽轮泵泵取凝液、经送液管、分配管将凝液分别喷入每一条蒸发管，使工作循环进行。如上所述：循环热管的使用温度取决于工质种类及承压管材，由表1得知：工质的使用温度是由-20～2300℃，而目前承压管材最高工作温度为1700℃，所以从实用角度来说，循环热管的工作温度定为50～1700℃；由于使用共溶工质，可填补单一工质造成的工作间断点，所以实现该循环热管50～1700℃无间断点工作。由于循环热管内腔常温时是负压，所以具有低压或负压沸腾，通过正确选择工质，可实现高温低压工作；由于其沸腾与冷凝是在同一内腔进行、两者压差小，沸腾—冷凝均在沸点进行、所以传热温差小；由于汽轮泵用循环热管自身的气态工质带动、所以实现流量自调，既回液量随蒸汽量变化；由于循环热管系统最低处总是存有足够量的富余凝液、汽轮泵内腔充满液态工质、所以不会发生空转；由于其气/液相工质分离，所以其功率可大可小、既其集气管内蒸气流速可高可低；由于其凝液是由汽轮泵送回蒸发管，所以其蒸发管相对于换热器的位置可任意、既蒸发管可高于也可低于换热器、两者距离可短可长，可实现大功率、大落差、长距离高效换热输热。

权利要求5要解决的技术问题是提供一种耐压性好、热量损失小、无需压力容器储热、无需跟踪装置、或由一个或几个跟踪装置驱动所有反射镜跟踪太阳，便于工业和生活上应用的太阳能锅炉。

为解决该技术问题，权利要求5的技术方案为：由吸热管、直段弯头、匀气板、集气管依次连接组成蒸气锅，由反射镜、控制器组成炉，储液罐、电动泵、止回阀、送液管、分配管依次连接成送液系统；所说的吸热管倾斜安装在反射镜的轴线处、由涂层涂在管基外表面、管基外套上内径大于管基外径的玻璃管、管基与玻璃管之间用封板及环形密封件密封并抽成真空，固定支架支撑封板处，安装时集气管、匀气板、直段弯头、吸热管依次降低，吸热管上有液位控制器，集气管上连接安全阀和压力控制器，由此组成太阳能锅炉。所说的集气管水平安装，集气管可加固定支架支撑，安装时吸热管连接分配管的一端为锅炉最低端，集气管为锅炉系统最高端；液位控制器安装于吸热管端头封板连接处、可以是吸热管与直段弯头连接处，液位控制器的液位筒有两条引管，一条连接吸热管、一条连接集气管，由此形成吸热管为锅炉液腔、集气管为锅炉汽腔，两腔以锅炉液位为界。所说的安全阀的作用为当系统超压时泄压，压力控制器的作用为当系统的压力达到调定高位压力时、发信号给控制器、控制器控制驱动装置将反射镜的主轴转向偏离太阳，当系统的压力下降到调定的低位压力时、发信号给控制器、控制器控制驱动装置将反射镜的主轴转向对准太阳，使系统的压力始终维持在调定范围。集气管连接用汽设备或连接储热容器的换热管等，所以无需压力容器储热；所说的直段弯头外表面用保温材料保温，其作用为提升集气管、既使集气管高于吸热管，便于疏水；匀气板起疏水作用、匀气板可以是板孔或多孔或网状结构物。储液罐装一液位镜及一进液阀或一加液口、和一出液管或阀，罐底部可装一加热器，进液阀连接浮球阀或液位控制器、控制储液罐的液位低于或等于锅炉液位；电动泵起输送补充液态工质、提供压力作用；分配管不设喷咀，止回阀用于电动泵停止泵液时防止液态工质倒流；当储液罐里的液态工质的温度高于大气温度时、储液罐、电动泵、送液管、分配管外表面用保温材料保温。

权利要求5的工作原理为：当太阳光辐射到反射镜时、反射镜将阳光集聚到其轴线处的吸热管上、由吸热管上的涂层吸收阳光并转变成热能、加热吸热管内的工质，使工质内能增加、既温度升高，当温度高于工质的饱和温度时，工质就会发生沸腾吸热而汽化膨胀，气态工质膨胀到集气管、沿集气管到达用汽设备或储热容器的换热管放热，从而实现收集太阳能并转换成热能。锅炉运行时、由电动泵从储液罐中泵取液态工质、经止回阀、送液管、分配管将工质分别送到每一条吸热管，当液位上升到液位控制器调定的高位液位时、发出信号给控制器、控制器断开电动泵电源、电动泵停止泵液，当液位下降到调定的低位液位时、液位控制器发出信号给控制器、控制器打开电动泵电源、电动泵开始泵液，如此锅炉的液位始终维持在调定范围。此系统的凝液有的可以回收、有些可以不回收、如工质为水时可以不回收，有污染的工质一定要回收，此时集气管连接换热器或储热容器后连接用热设备，由换热器或储热容器放热给用热设备，汽态工质放热冷凝成凝液后流入储液罐，由此回收工质；此系统没有负压沸腾功能。由于此系统耐热耐压部件为吸热管、直段弯头、集气管，其直径均比汽包直径小得多，所以锅炉的耐压性好、即增加了安全性；由于吸热管管基与玻璃管之间抽成真空、拒绝了对流传热，玻璃管内表面镀金属反射层、反射管基的红外线辐射，加上直段弯头、集气管外表面用保温材料保温，所以锅炉的热损失很少，即使在夜间锅炉停止工作时、由于集气管为锅炉汽腔、即集气管内无液态工质，锅炉的热容较小，所以热量损失也较小。

所说的对称单曲面反射镜又称槽形反射镜或柱状反射镜、是以一直线为母线沿一对称曲线运动而成的反射镜，所说的对称曲线是指主轴两边对称的曲线；对称单曲面反射镜是太阳光反射形成线聚光或聚焦的反射镜，可以是柱状抛物面反射镜、柱状圆弧面反射镜、复合抛物面反射镜、线形菲湿尔反射镜，全文为了书写方便将对称单曲面反射镜简称为反射镜；当中柱状圆弧面反射镜及复合抛物面反射镜是非成像聚光，其聚光点在其主轴上，其聚光点所连接组成的线即为其轴线，柱状抛物面反射镜及线形菲湿尔反射镜是线聚焦、既太阳辐射会在吸热管上形成线聚焦，其焦线即为其轴线。复合抛物面反射镜是由复合抛物面面板镀上反射镀膜、面板用框架固定、框架连接固定支架固定于基地组成；复合抛物面反射镜一般正东西向或正南北向安装、即其轴线为正东西向或正南北向；无论什么季节阳光的辐射都会被复合抛物面反射到吸热管上，所以无需跟踪装置，此种称为固定镜；复合抛物面是由两块对称抛物面及其底部一对称单曲面组成，可以是渐开线复合抛物镜、圆弧线复合抛物镜、椭圆或抛物线复合抛物镜；其特点为结构简单、早晨及傍晚反射镜不会相互遮档阳光。

所说的反射镜可以是由柱状抛物面面板镀上反射镀膜、所说的柱状抛物面是由一条抛物线沿轴线运动组成，其轴线为直线，其抛物线的特点是只要太阳光沿其主轴平行入射、则所有反射光线都能汇聚于焦点；面板用框架固定，框架、拉撑杆、轴瓦座依次连接，所说的拉撑杆可以是扁铁、型钢、园钢，轴瓦座内有一轴瓦、轴瓦可以直接浇注在轴瓦座上，轴瓦的材质可以是石墨、青铜等，轴瓦座安装于焊接在固定支架上的套轴上，吸热管套在套轴内并可滑动，套轴的轴线和吸热管轴线及反射镜焦线同线，反射镜可绕其轴线转动；反射镜轴线下部的重量等于上部的重量，使反射镜相对于轴线保持静平衡，以减少驱动扭矩，所说的反射镜重量是指反射镜整体重量、既包含面板、镀膜、框架、拉撑杆、纵杆、铰链、连杆的重量。同一轴线的多块反射镜用纵杆套接成一个，每个反射镜端面底部安装一铰链、同一端面的多个反射镜用平行连杆将多个平行反射镜铰接并联，用自动跟踪太阳装置统一驱动，即通过串并联、可由一个跟踪装置驱动所有反射镜跟踪太阳，以降低锅炉造价；平行连杆机构及自动跟踪装置详见本人申请的申请号为200610166899.X的中国专利。如反射镜难于安装在同一水平面时，可将在同一水平面的反射镜划为一个单元、由一个跟踪装置驱动，整个系统划分为几个单元、由几个跟踪装置驱动。

所说的控制器是装有单片机或可编程PLC等微型计算机或芯片的控制器，也可以是强电控制器，它用于太阳跟踪控制及锅炉系统工作控制，其太阳跟踪控制可由计算机编程与限位开关及安装在反射镜上的感光仪配合控制驱动装置、使反射镜准确跟踪太阳；锅炉系统工作控制是由温度控制器、压力控制器等监测工况变化、通过控制电磁阀等电器使系统部件转变工况。

所说的固定支架是起支撑固定作用的零部件，可以是一立柱或是一支架、其一端安装于基地上，另一端连接支撑固定其它零部件；被支撑的零部件如要求倾斜安装、如吸热管倾斜安装时、固定支架与基地间应有一倾角，或固定支架有一弯角。

所说的集气管可以连接储热容器的换热管，所说的储热容器由换热管焊接多片助片、助片焊接容器壁，容器壁最高处焊接一加料口，用于往容器内加储热材料及使容器连通大气，也可以焊接一呼吸管专用于使容器连通大气，由于容器连通大气，所以是非压力容器；每块助片上均开有通料口、正对于加料口，用于储热材料流通，储热容器内装储热材料、外表面用保温材料保温。储热容器是热工质通过换热管将热量传递给冷工质的传热设备，所以它属于本申请所说的换热器中的一种；由于储热容器是靠对流及导热传热，储热材料是固体或液体，其热导率低，容易产生局部过热，为增加储热材料与热源的接触面积，换热管、助片、容器壁均由金属材料制造，以增加传热面积，减少储热温差；由于上述原因，所说的储热容器的截面积都不宜过大，所以采用小容器并联储热；由于储热容器小、储热材料少、其热容少，储热时间短，储热容器并联也便于太阳能锅炉供热参数的调整及稳定，既改变储热容器参以储热放热的数量，便可调整和稳定供热参数。由于储热容器储热总是要使储热材料升温到某个温度点时才放热工作，所以总是有热量损失，所以储热容器并联时，一般是逐一工作，既第一个储热储满后、才打开第二个储热容器进行储热，放热时一样、第一个放完后、才打开第二个储热容器进行放热，这样可以减少储热量、减少热损失，同时减短储热时间。本申请的太阳能锅炉常由多个储热容器并联并通过电磁阀控制来应变工况的变化及调整供热参数；所以本申请的太阳能锅炉无需压力容器储热，而用并联小容器可高、中、低温固—液相变储热，使供热参数稳定可调，以克服太阳辐射的间歇性及随机性所造成锅炉系统的间歇性及随机性。

集气管与储热容器及换热器的连接有多种方式：可以是集气管、储热容器的换热管、换热器串联，或是用储热容器替代换热器、即集气管与多个储热容器的换热管串联，各储热容器再连接用热设备或换热管，此种常用于连续用热的系统；可以是储热容器与换热器或用热设备并联于集气管：既集气管分别与换热器或用热设备和储热容器的换热管连接、储热容器与换热器或用热设备连接，三者之间可分别加装电磁阀控制，此种常用于要求启动快的系统。其凝液回收有多种方式：可以是在储热容器的换热管及所有连接管道内安装紧贴管基内壁的管芯、由管芯吸回凝液，此种适合于重力式和管芯式循环热管系统；一种是储热容器及换热器或用热设备分别通过电磁阀连接储液罐后连接液泵、液泵分别通过电磁阀连接储热容器和送液管，此种适合于汽泵式循环热管和权利要求5所说的锅炉系统。

储热容器内所装的储热材料不同、其储热方式也不同，储热方式可分：显热储热、相变储热和化学反应储热；显热储热是对储热材料加热、使其温度升高、内能增加，从而储存热能，此过程材料自身只是发生温度变化；化学反应储热储能密度大，但技术复杂、其储热容器也不同于本申请所说的储热容器，既本申请所说的储热容器适用于显热储热及相变储热，相变储热是运用：物质由固态转为液态、由液态转为气态时，吸收相变潜热，进行逆过程时，释放潜热这一原理来储热。由于液—气相变时容积变化非常大，使其很难用于实际工程，所以本申请所用的相变储热是固—液相变储热，它的优点是：容积储热密度较大，不需压力容器，储热近似恒温，根据使用温度可选择不同的相变材料、可实现高、中、低温储热。低温相变储热主要采用无机水合盐类和石腊及脂肪酸类材料，中温相变储热主要采用熔化盐、混合盐类材料，高温相变储热材料主要采用熔盐及其混合物，其中碳酸盐价格不高，熔解热大，腐蚀性小，密度大，缺点是粘度大；如碳酸钾和碳酸钠共晶混合物：碳酸钾是无色单斜晶体，熔点891℃，碳酸钠是白色粉未，熔点854℃，60％碳酸钾与40％碳酸钠组成的共晶混合物熔点最低为704℃，比热容为0.22kcal/kg℃，在低于830℃时性质稳定。

所说的热化学水制氢是指在水系统中，在不同温度下，经历一系列不同但又相互关联的化学反应，最终将水分解为氢气和氧气的过程。与水的直接热解制氢相比较，热化学水制氢每一步的反应均在较低的温度下进行，能源匹配、设备装置耐温要求以及投资成本等问题，都相对比较容易解决。以下介绍中科院地质科学研究院康振川博士和美国佐治亚理工学院王中林教授于2002年研制的铁改性稀土高氧化物制氢。这一方法把热化学反应分为两步，利用铁改性稀土高氧化物作为中间反应物来进行氢气制备。第一步，利用氧化物材料释放出的点阵氧来氧化甲烷而得到氢；第二步，利用水蒸汽氧化该氧化物材料使其恢复原态，同时得到氢。恢复后的氧化物材料又可重复用于第一步反应，因此两步过程可以循环进行。该方法的独特之处在于：氢气在中低温300～700℃的温度循环摆动下，在甲烷和水的交替变换过程中不断产生，达到节能目的；反应过程不需镍或铂作为催化剂，从而降低成本。稀土高氧化物表面稀土离子氧化和还原的难易程度取决稀土高氧化物非化学整比性决定的氧传递功能。铁原子在稀土高氧化物表面的特殊作用，就是降低了稀土高氧化物表面稀土离子氧化和还原的势垒，从而具有良好的氧传递功能。调节点阵氧的释放量，是氧化甲烷中的碳而获得氢的关键。释放量太多，形成水和二氧化碳；太少，炭黑将沉积在氧化物表面，从而限制了化学反应的进行。铁改性稀土高氧化物在循环中，基本实现了变甲烷中碳为一氧化碳的有效控制，从而保证反应连续进行。

本申请的太阳能锅炉完全可以提供温度在300～700℃的热源。由于循环热管传热快，只要安装两个以上铁改性稀土高氧化物制氢装置，利用电磁阀控制，就可以实现300～700℃温度摆动。由于该方法制氢的生成物中含有一氧化碳，氢气需进一步提沌，如不提沌可用于燃料电池发电。热化学水制氢技术含量较高，所制得的氢可作为二次能源利用，也可作为能量储存，其方法很多，如美国通用原子能公司1980年提出的碘—硫循环热化学水制氢、1976年日本住友重工业株式会社提出的铁—硫循环热化学水制氢、溴—钙—铁循环热化学水制氢等，它们的特点为热化学水制氢过程中，仅仅消耗水和一定热量，参与制氢过程的添加元素或化合物均不消耗，整个反应过程构成一封闭循环系统；由于它们均属公知技术、故不在此详细说明。

所说的发电设备主要指燃料电池发电系统、也可以是汽轮发电机组；由于燃料电池能量转换效率比火力发电的能量转换效率要高得多。目前火力发电效率最大值仅为50％，而燃料电池理论上能量转换效率在83％以上。其它的物理电源，像温差电池的效率为10％，太阳能光伏发电的效率为20％，无法与燃料电池相比。燃料电池与火力发电相比，突出的优点是减少大气污染，所以在大力提倡可持续发展的今天，本申请首推太阳能制氢与燃料电池发电联产，其能源总效率理论上可达64.1％，且可克服太阳能的间歇性。燃料电池的研究已有160多年历史了，如今在许多领域使用，其中可用于系统发电且效率较高的有固体氧化物燃料电池及融熔碳酸盐燃料电池，其最高工作温度为1000℃；下面简介固体氧化物燃料电池原理：固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cells，SOFC)是通过一种离子传导陶瓷将燃料和氧化剂气体中的化学能直接转化为电能的发电装置，也称为陶瓷燃料电池(CFC)。与其它燃料电池相比，SOFC能量转换效率高、全固态结构、操作方便；在SOFC中，固体电解质起传递O^2-和分隔燃料与氧化剂气体的双重作用。SOFC工作时，O^2-经电解质由阴极流向阳极，电子经外电路由阳极流向阴极；目前常用稀土氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)做电解质，这种材料在高温下，比如900～1000℃时有传递阳离子的能力。在阴极，氧分子得电子被还原为阳离子，

O₂+4e^-→2O^2-。

阳离子在电解质膜两侧电位差和浓度差作用下，通过电解质膜的氧空位，传递到阳极侧，并与阳极燃料氧化反应，当燃料为氢时，反应为

2O^2-+2H₂→2H₂O+4e-

当燃料为CO时，反应为

2O^2-+2CO→2CO₂+4e-

因此总反应为

2H₂+O₂→2H₂O(当燃料为H₂时)

或2CO+O₂→2CO₂(当燃料为CO时)

由于高温固体氧化物燃料电池的原料通常不是纯氢，所以可能两种反应都会发生，只是燃气成分会影响某种反应的强度。固体氧化物燃料电池(SOFC)分高、中、低温三种，高温SOFC的阴极一般用锶掺杂的锰酸镧(LSM)制作，阳极一般用50～100μm厚的镍-YSZ陶瓷制作。

所说的太阳能锅炉向汽轮发电机组供热，就是将收集到的太阳能通过换热器加热水或其它工质，使之汽化产生蒸汽，驱动汽轮机，再带动发电机发电；由于汽轮机为定转速发电，故要求蒸汽压力必须稳定，而太阳能呈间歇性：时高时低、时有时无，加上用电工况也是随时变化，所以必须配置足够容量、恒温的相变储热及汽轮机调节系统，以调节汽轮机的进汽量，以适应用电工况的变化。一般太阳能热发电都与火力发电等并网使用，如不并网、既如是独立发电系统、则必须配置储热容量大的化学反应储热器。

本申请的太阳能锅炉还可以用于向制冷系统供热；太阳能制冷系统主要有以下几种类型：太阳能吸收式制冷系统、太阳能吸附式制冷系统、太阳能除湿式制冷系统、太阳能蒸汽压缩式制冷系统、太阳能蒸汽喷射式制冷系统；太阳能制冷实际上是以太阳能替代或部份替代常规能源驱动制冷系统，其工作原理与常规能源制冷原理大同小异，均属公知技术、故不在此说明。本申请的太阳能锅炉可用于制氢、发电、制冷、制淡水、制纯净水，供汽、供热，可用于化工、石油等行业工业用热。

附图说明

图1是太阳能热载体锅炉系统图。图2是吸热管结构图。

图3是储热容器结构主视图。            图4是储热容器结构侧视图。

图5是太阳能热发电双储热系统图。      图6是反射镜转动及支撑结构主视图。

图7是反射镜转动及支撑结构侧视图。    图8是太阳能蒸汽锅炉系统图。

图9是蒸汽锅炉控制附件安装示意图。

图标：吸热管1、复合反射镜2、集气管3、冷却塔4、安全阀5、储热容器6、膨胀器7、用热设备8、油气分离器9、储油罐10、热油循环泵11、循环管道12、湍流管13、换热器14、波纹管15、弹簧支架16、玻璃管17、涂层18、管基19、管芯20、法兰21、助片22、换热管23、容器壁24、加料口25、通料口26、保温材料27、分配管28、柱状反射镜29、连杆30、送液管31、调节阀32、过热储热容器33、高压汽轮机34、低压汽轮机35、发电机36、冷凝器37、给水泵38、预热器39、蒸发储热容器40、储液罐41、液泵42、汽轮43、阀门44、固定支架45、圆销46、销套47、销座48、框架49、面板50、纵杆51、拉撑杆52、凸缘53、套轴54、轴瓦座55、分配管56、用汽设备57、压力控制器58、止回阀59、水处理器60、浮球阀61、水箱62、液位镜63、液位筒64、液位控制器65、引管66、安全阀67、接管68、匀气板69、直段弯头70。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

第一个实施例是太阳能锅炉用于转换成热载体炉的实施例。图1是太阳能热载体锅炉系统图。复合抛物面反射镜2正南向倾斜安装、即其轴线为南北向；吸热管1倾斜安装在复合抛物面反射镜2的轴线处，吸热管1一端用封板封闭，另一端用法兰21连接集气管3、安装吸热管1的封闭端略低于另一端，集气管3分别通过电磁阀M1、M2连接换热器14的最低处及储热容器6的换热管23，集气管3还通过安全阀5连接冷却塔4，换热器14及储热容器6之间通过电磁阀M3连接，此时吸热管1、集气管3、换热器14冷凝腔及储热容器6的换热管23组成炉腔，既本申请所说的循环热管内腔，吸热管1、集气管3、换热器14冷凝腔及储热容器6的换热管23组成循环热管；因为储热容器是热工质通过金属界面将热量传递给冷工质的传热设备，所以它属于本申请所说的换热器中的一种；在吸热管1、集气管3、换热管23等连接管道内安装紧贴管基内壁的管芯20，安装换热器14、储热容器6略高于吸热管1及集气管3，储热容器6的换热管23与换热器14的最低处同一水平面，炉腔的最高位置：换热器14顶部连接一个阀门、用于炉腔抽真空、灌充工质及排除炉腔内的非凝性气体，炉腔抽成高度真空并灌充少量70％的溴化锂水溶液，溴化锂水溶液要加热到溴化锂溶化才能灌充；储热容器6内灌充一定量27∶73(％moI)NaNO₃.NaOH混合盐，换热器14为湍流管换热器，其结构为密封容器内焊接多条并联湍流管、湍流管由铜管压制而成；湍流管13连接循环管道12，循环管道12连接用热设备8及热油循环泵11、膨胀器7、储油罐10、油气分离器9等组成热载体循环系统，此系统内灌充一定量WD-300号导热油；集气管3、换热器14、所有电磁阀、储热容器6及循环管道12外表面用保温材料27保温，由此组成太阳能热载体锅炉系统。

图2是吸热管1结构图。吸热管管基19外表面用硫化铅化学蒸发沉积形成树枝状形成选择性吸收涂层18，管基19内安装紧贴管基内壁的管芯20，管基19外套上内径大于管基外径的低铁硼玻璃管17，管基19与玻璃管17之间用弹簧支架16均匀对称支撑、玻璃管17内表面镀上锡、钛两层金属反射层，将蒸散型消气剂蒸散在玻璃管17内，每根吸热管1两端各焊一法兰21，法兰21上安装一波纹管15，波纹管15两端面镀上可伐合金，波纹管15另一端与玻璃管17端面封接，管基19与玻璃管17之间抽成真空，由此构成一根吸热管1；同轴线多根吸热管通过法兰连接成一条吸热管1、法兰之间加垫片密封，多条吸热管1并联于集气管3，每个法兰21用固定支架支撑。所说的集气管3由管基和其外表面的保温材料组成，其有足够大的内径，使其管内蒸气流速的马赫数M＜0.2。所说的复合抛物面反射镜2是由复合抛物面面板镀上反射镀膜、面板用框架固定、框架连接固定支架固定于基地组成，复合抛物面反射镜2正南向倾斜安装、即其轴线为南北向且与吸热管1的轴线重合，在北半球其北端高于南端；无论什么季节阳光的辐射都会被反射镜2反射到吸热管1上(其聚光原理属现有技术、故不在此说明)，所以无需跟踪装置，从而降低了锅炉的造价，简化锅炉集热装置、可降低故障率。

图3、图4是储热容器6结构示意图。由换热管23焊接多片助片22、助片22焊接容器壁24，容器壁24最高处焊接一加料口25，用于往容器内加储热材料及使容器连通大气，每块助片22上均开有通料口26、正对于加料口25，储热容器内装储热材料：27∶73(％moI)NaNO₃.NaOH混合盐、外表面用保温材料27保温；为增加储热材料与热源的接触面积，换热管23、助片22、容器壁24均由金属材料制造，且储热容器的截面积要小，既采用小容器并联储热并逐一工作；由于小储热容器热容少，储热时间短，便于供热参数的调整及稳定。

当太阳光辐射到复合抛物面反射镜2时、反射镜2将阳光集聚到其轴线处的吸热管1上、由吸热管1上的涂层18吸收阳光并转变成热能、热能通过管基19导热传给管芯20，加热吸热管1内的工质：溴化锂水溶液，使工质内能增加、既温度升高，当温度高于工质的饱和温度时，工质就会发生沸腾吸热而汽化膨胀，气态工质膨胀到集气管3，正常供热时、电磁阀M1打开、电磁阀M2、电磁阀M3关闭，气态工质沿集气管3到达换热器14，在换热器14内工质放热给导热油并冷凝成液体，凝液在管芯20的毛细管吸力及重力作用下沿集气管3内壁回到吸热管1内，从而形成工作循环，实现收集太阳能并转换成热能；在热载体循环系统中，热油循环泵11将导热油通过循环管道12送进换热器的湍流管13加热，导热油在压力的作用下快速流动，从而将换热器14内气态工质的热量带到用热设备8放热，冷态导热油通过油气分离器9回到热油循环泵11，从而形成热载体循环，既形成太阳能热载体锅炉系统循环。

太阳能锅炉有六种工况：一、阳光充足，正常供热：这时电磁阀M1打开、电磁阀M2、M3关闭，如上所说集气管3内的气态工质通往换热器14冷凝放热；二、阳光充足，用户不用热，储热容器储热：这时电磁阀M1、M3关闭、电磁阀M2打开，气态工质沿集气管3通往储热容器6，在换热管23中放热给储热材料：NaNO₃.NaOH混合盐，并冷凝成液体，凝液在管芯20的毛细管吸力及重力作用下通过集气管3回到吸热管1内；气态工质的热量通过换热管23、助片22、容器壁24传递给储热材料，加热储热材料，使储热材料升温，当温度高于储热材料的熔点时，储热材料由固态转为液态、吸收相变潜热，从而使储热材料的热能储量大为增加，使储热容器6储热。三、没有阳光，由储热容器6供热：这时M1、M2电磁阀关闭，电磁阀M3打开，换热管23中的气态工质通过电磁阀M3通往换热器14冷凝放热，凝液在管芯的毛细管吸力作用下通过电磁阀M3回到换热管23内，从而形成工作循环，实现储热容器6向换热器14放热；四、阳光不充足，由吸热管1及储热容器6联合供热：这时电磁阀M1、M2、M3全部打开，气态工质由吸热管1及换热管23沿集气管3通往换热器14冷凝放热，管芯20将凝液通过集气管3分别送回吸热管1及换热管23内，从而形成工作循环；五、阳光充足，用户用热少，用热、储热同时进行：这时电磁阀M1、M2、M3全部打开，集气管3内的气态工质通往换热器14及换热管23冷凝放热，管芯20将凝液通过集气管3送回吸热管1内；六、不用热导至储热容器6储满，造成锅炉系统超压：由安全阀5排放汽态工质到冷却塔4冷却并由管芯20回收凝液，控制器报警。此是反射镜为固定镜时的安全排放，如反射镜为转动跟踪镜时，系统没有安装安全阀及冷却塔，这时由反射镜驱动装置将反射镜转到-75°，使吸热管不再吸热，整个太阳能锅炉停机报警自锁。由上所述、多个小储热容器并联完全可以应变工况的变化及调整供热参数，克服太阳的间歇性，同时达到节能；且无需压力容器储热，增加了锅炉的安全性。

所有电磁阀及循环泵等均由控制器控制；本实施例中循环热管的工质为：70％的溴化锂水溶液，溴化锂水溶液为共溶工质，选用共溶工质是因为：不挥发性固体溶质溶解于溶剂中时，它的蒸汽压总量小于同一温度下纯溶剂的饱和压力，其拉乌尔定律的计算公式为：P_A＝P⁰ _A.x_A，式中P_A为溶剂A的蒸汽压，P⁰ _A为纯溶剂A的蒸汽压，x_A为溶液中A的摩尔分数。如240℃时，纯水蒸汽饱和压力P⁰ _A＝3.35MPa，70％的溴化锂水溶液是指溴化锂水溶液的质量分数ω＝70％，质量分数ω＝M_Bx/[M_Bx+M_A(1-x)]，式中M_B为溶质的分子量、M_B(LiBr)＝87，x为摩尔分数，M_A为溶剂的分子量，M_A(H₂O)＝18；经计算得：x＝32.6％，x_A＝1-x＝67.4％，P_A＝3.35×67.4％＝2.26MPa；由于溴化锂是不挥发性物质，可以认为它的分压等于零，这样溶液的总压就等于溶剂(水)的蒸汽分压，既P＝P_A＝2.26MPa，比纯水蒸汽压力小了1.09MPa；当然溴化锂溶液不是理想溶液，此计算值略有偏差。本实施例的储热材料为27∶73(％moI)NaNO₃.NaOH混合盐，属于中温储热材料，其熔点：240℃、熔点时的密度：1829kg.m^-3、相变潜热：244.3KJ.kg^-1，NaNO₃.NaOH混合盐是共溶材料，它在400℃以下具有很好的热稳定，使用中碳钢容器既可。WD-300号导热油的最高允许使用温度为300℃，故此太阳能热载体锅炉系统的最高工作温度为300℃，如用热温度为250～330℃，则将系统的循环热管工质：溴化锂水溶液改为汞；储热材料改为8.4∶86.3∶5.3(％moI)NaCI.NaNO₃.Na₂SO₄混合盐，其熔点：286.5℃、它在450℃以下具有很好的热稳定，热载体循环系统工质改用WD-330号导热油，则此太阳能热载体锅炉系统的最高工作温度为330℃；热载体循环系统与常规能源热载体锅炉循环系统相同，所以膨胀器7、储油罐10等部件的结构作用不在此说明；还有电磁阀、安全阀、湍流管换热器、冷却塔均属现有技术、故不在此说明。

由此可见：循环热管内的气态工质是靠炉腔压差从吸热管1到换热器14、故无需循环泵输热，从而降低了锅炉的造价，避免高温时循环泵时常出故障、即可提高锅炉的完好率。由于循环热管内工质的沸腾与冷凝是在同一内腔、两者压差小，沸腾—冷凝均在沸点进行、所以传热温差小，即可相对提高使用温度；由于循环热管内的凝液是由毛细管吸力及凝液重力作用下回到吸热管1，其集气管3内径较大、马赫数较小，所以凝液流动阻力小，回液及时，当吸热管1内蒸发量增大时、换热器14的冷凝量也增加，流入集气管3的凝液随之增加，因此集气管3内管芯的凝液量也增加；所以在吸热管管芯20的毛细管吸力及凝液自身重力的作用下流回吸热管1的凝液增加，反之则反，所以实现流量自调，克服太阳的间歇性及随机性；且由于吸热管1倾斜安装、每条吸热管1最低处总是存有一定富余凝液，不会造成吸热管1干烧，即可提高锅炉的完好率和提高锅炉的安全性。由于循环热管的热量只能由吸热管1传到换热器14，而不能从换热器14传到吸热管1，所以循环热管具有热二极管效应即锅炉系统具有热二极管效应；且由于吸热管管基19与玻璃管17之间抽成真空、拒绝了对流传热，玻璃管17内表面镀金属反射层、反射管基19的红外线辐射，循环热管工质的热容量很少，加上集气管3等锅炉所有高温零部件外表面用保温材料保温，所以锅炉系统的热损失很少，能在寒冷地区使用。采用共溶工质，可降低纯溶剂的饱和压力，即可填补单一工质造成循环热管的工作间断点，从而实现循环热管从几十度到1700℃无间断点工作，使锅炉工作温度范围宽广。本实施例是太阳能锅炉用于转换成热载体炉的实施例，实际上还可根据用户的用途选择其冷热工质，将系统制成太阳能蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水锅炉、开水炉、热风炉、烘干等锅炉。

第二个实施例是太阳能锅炉用于热发电的实施例，图5是太阳能热发电双储热系统图。该系统由过热集热循环、蒸发集热循环、朗肯循环、再热循环、回热循环组成；其过热集热循环是由安装在柱状抛物面反射镜29轴线处的吸热管1用法兰21连接集气管3、集气管3分别连接汽轮43及调节阀32、汽轮43及调节阀32并联后连接过热储热容器33的放热盘管组成炉腔，既本申请所说的循环热管内腔，其接口高于放热盘管与储液罐41的接口，放热盘管连接储液罐41，储液罐41、液泵42、送液管31、分配管28依次连接，放热盘管高于储液罐41的最低处、储液罐41的液位高于液泵42，以确保汽态工质在放热盘管里放热冷凝成凝液时全部流入储液罐41和液泵42内腔充满液态工质，分配管28上有一喷嘴安装在吸热管1内。吸热管1结构同实施例一，其一端用封板封闭，分配管28穿过封板并焊接在封板上，储液罐41罐外装有液位镜、罐底部装一加热器、罐顶部连接一阀门44、用于炉腔抽真空、灌充工质及排除炉腔内的非凝性气体，炉腔即内腔抽成高度真空后灌充少量铯作为工质，铯要加热到溶化才能灌充；过热储热容器33内灌充储热材料：氯化钾-氯化钠-氟化钠(KCl-NaCl-NaF)混合物，本实施例不同于实施例一的储热容器，过热储热容器33及蒸发储热容器40中安装多组换热盘管，每组换热盘管由多根多排换热管并串联而成。蒸发集热循环的结构特征与过热集热循环相同，只是其放热于蒸发储热容器40、既其换热盘管是蒸发储热容器40的放热盘管，其循环热管工质为汞，蒸发储热容器40的储热材料为：氯化钙-氯化钠(CaCl-NaCl)混合物。朗肯循环是由给水泵38、预热器39的吸热盘管、蒸发储热容器40的蒸发盘管、过热储热容器33的过热盘管、高压汽轮机34依次连接，通过再热循环连接低压汽轮机35、再连接冷凝器37及给水泵38组成朗肯循环；再热循环是由高压汽轮机34连接蒸发储热容器40的再热盘管、再连接低压汽轮机35而成；回热循环是由低压汽轮机35连接预热器39空腔后连接冷凝器37而成；集气管、储热容器、预热器、循环管道、储液罐、汽轮泵、送液管、分配管的外表面与大气接触部分用保温材料保温。

本实施例中的循环热管是用储热容器替代所说的换热器，其调节阀32起到锅炉试运行时、调节汽轮43转速、从而调节液泵42流量的作用，汽轮43及液泵42是同轴连体称为汽轮泵、汽轮43由循环热管自身的气态工质带动、可实现流量自调，既当吸热管1吸收的热量较多时，产生的蒸汽也较多，其蒸汽压力增大，汽轮泵运转加快，所输送的凝液量增大，正好此时冷凝量也增大，反之则反，既回液量随蒸汽量变化，所以实现系统流量自调，克服了太阳的间歇性及随机性。本实施例中的过热集热循环和蒸发集热循环的循环热管既是权利要求1中所说的汽泵式循环热管又是权利要求8中所说的循环热管，两者特征区别仅在于吸热管和蒸发管，而吸热管的管基19既是蒸发管，所以本实施例既是权利要求1的实施例又是权利要求8的实施例。

图6、图7是反射镜转动及支撑结构图。反射镜29是由柱状抛物面面板50镀上反射镀膜，面板50用框架49固定，框架49、拉撑杆52、轴瓦座55依次连接，轴瓦座55内有一轴瓦、安装于固定支架45的套轴54上，轴瓦座55、轴瓦、均为上下结构，轴瓦座55上有一对凸缘53、凸缘53上有螺丝孔、上下瓦座片用螺栓紧固，套轴54焊接在固定支架45上，吸热管1的法兰21套在套轴54内；套轴54的轴线和吸热管1轴线及反射镜29焦线同线，反射镜29可绕其轴线转动；反射镜29轴线下部的重量等于上部的重量，使反射镜29相对于轴线保持静平衡，以减少驱动扭矩；同一轴线的多块反射镜用纵杆51套接成一个，每个反射镜端面底部安装一铰链、铰链由圆销46、销套47、销座48组成，其销套47焊在框架49上、销座48焊在连杆30上，同一端面的多个反射镜用连杆30通过其铰链而连成一个单元、此处所说的单元与吸热管1串并联所成的单元相同；本实施例过热、蒸发集热循环两个单元的反射镜29通过连杆30彼此连接由一个跟踪装置来驱动，即通过串并联、由一个跟踪装置驱动所有反射镜29跟踪太阳，以降低太阳能锅炉造价，以利于太阳能高、中温的利用；跟踪装置详见本人申请的申请号为200610166899.X的中国专利。

当太阳光辐射到反射镜29时、由安装在反射镜29上的感光仪检测光线、控制器根据感光仪检测的数据控制跟踪装置驱动反射镜29旋转，使反射镜29的主轴对准太阳，反射镜29将阳光集聚到其轴线处的吸热管1上、由吸热管1上的涂层18吸收阳光并转变成热能、加热吸热管1内的工质：铯及汞，使工质内能增加、既温度升高，当温度高于工质的饱和温度时，工质就会发生沸腾吸热而汽化膨胀，气态工质膨胀到集气管3、分别沿集气管3经汽轮43及调节阀32到达过热储热容器33及蒸发储热容器40的放热盘管而充满整个炉腔，在放热盘管内工质放热冷凝成液体，凝液流入储液罐41，由液泵42泵取凝液、经送液管31、分配管28及喷咀将凝液分别喷入每一条吸热管1，从而实现工作循环，实现收集太阳能并转换成热能。此时气相工质在集气管3内，液相工质在送液管31内，气/液相分离，避免了蒸气流速的马赫数M≥0.2时、工质在液膜表面生产的粘滞应力。放热盘管内工质不断放热给储热材料：氯化钾-氯化钠-氟化钠(KCl-NaCl-NaF)混合物及氯化钙-氯化钠(CaCl-NaCl)混合物，使储热材料升温、直至熔化，它们的熔点分别为：620℃及510℃，属于高温储热材料；给水泵38泵取冷凝器37里的水、经预热器39的吸热盘管吸热使水升温、送到蒸发储热容器40的蒸发盘管内吸热蒸发成蒸汽、再经过过热储热容器33的过热盘管加热成过热蒸汽、过热蒸汽进入高压汽轮机34后膨胀做功，将一部分热能转换为推动高压汽轮机34旋转的动能，成为低温低压蒸汽后再进入蒸发储热容器40的再热盘管加热、再进入低压汽轮机35膨胀做功，推动低压汽轮机35旋转，低压汽轮机35与高压汽轮机34一起带动发电机36旋转发电；在低压汽轮机35膨胀的过程中抽出一部分蒸汽，送往预热器39空腔用来加热水，后送往冷凝器37冷凝成水，另一部分低温低压蒸汽直接进入冷凝器37冷凝成水，从而形成工作循环；由此完成太阳能锅炉热发电系统循环，实现将太阳能转换成电能。

由于常温时循环热管是负压，所以具有低压或负压沸腾，采用不同工质，可实现高温低压工作；本系统循环热管的工质分别为：铯和汞，其中，汞的沸点为361℃，铯的沸点为670℃，在600℃以下时，铯是负压沸腾，所以过热集热循环系统具有负压沸腾、高温低压工作的特性，增加了锅炉的安全性。本系统过热集热及蒸发集热采光面积分别占总采光面积的20％和80％左右；其储热容器容量足够大、且是固—液相变储热，可以起到应变工况变化和稳定供热参数作用，最好加一台燃油燃气锅炉来加强应变工况的变化能力；由于采用固—液相变储热，所以无需压力容器储热，以增加锅炉的安全性。如出现阳光充足而不发电导至储热容器储满，造成锅炉系统超压超温，这时由跟踪装置驱动反射镜的主轴转向偏离太阳，使吸热管1不再吸热，整个系统停机报警自锁。本实施例可以将送液管31用管码固定在集气管3内、分配管28安装在吸热管1内，储液罐41、送液管31之间加装一旁通管及电磁阀连接，液泵42工作时、电磁阀关闭，当液泵42停止工作时、电磁阀打开、送液管31内的凝液沿旁通管流回储液罐41里、以防凝液在送液管31内凝固堵塞，此种结构的送液管31、分配管28不与大气接触，特别适合在寒冷地区使用。由于本系统循环热管输出端是储热容器、且其储热容器容量足够大、可安装多组换热盘管，即储热容器可安装多个循环换热界面、以作到一机多用；还可以是集气管3上并联多个储热容器、各储热容器内装不同熔点的储热材料、并控制各个储热容器的进汽量，实现高、中、低温联用。

由于本系统循环热管的气/液相工质分离，所以其功率可大可小、既其集气管3内蒸气流速可高可低；由于其凝液是由液泵42送回吸热管1，所以其吸热管1相对于储热容器33及40的位置可任意、既吸热管1可高于也可低于储热容器、两者距离可短可长，可实现大功率、大落差、长距离、小温差快速传热，所以本锅炉容量可大可小，增加了锅炉的适用性。由于其集热系统即循环热管内的气态工质是靠炉腔压差从吸热管1到储热容器33及40、故无需循环泵输热，而由液泵42将凝液送回吸热管1，而凝液循环量只是同容量锅炉传热流体循环量的2％左右，所以大大减少了传热工质循环量；由于其凝液是由液泵42送回吸热管1，且其送液管31有足够大的内径、不会造成太大的输液阻力，且其集热系统最低处总是存有足够量的富余凝液、液泵42内腔充满液态工质、所以不会发生空转，所以回液及时，不会造成吸热管干烧。

第三个实施例是太阳能锅炉用于提供水蒸汽的实施例，图8是太阳能蒸汽锅炉系统图。所说的蒸气锅炉是由吸热管1、直段弯头70、匀气板69、接管68、集气管3依次连接组成蒸气锅，由柱状反射镜29、控制器组成炉，水处理器60、水箱62、给水泵38、止回阀59、送液管31、分配管56依次连接成供水系统；吸热管1倾斜安装在反射镜29的轴线处，所说的吸热管1、集气管3、反射镜29、送液管31的结构原理作用均与实施例一或二相同，吸热管1的支撑、反射镜29的转动支撑及驱动均与实施例二相同，所说的直段弯头70用于提升集气管3、既使集气管3高于吸热管1，便于疏水；匀气板69起疏水作用。图9是蒸汽锅炉控制附件安装示意图。吸热管1连接分配管56的一端安装低于另一端，集气管3水平安装，液位控制器65的液位筒64有两条引管66，一条连接吸热管1端头封板连接处的接管68、一条连接集气管3入口处的接管68；集气管3连接用汽设备57及安全阀67和压力控制器58，本实施例储液罐为水箱62、电动泵为给水泵38，分配管56没有喷咀，水箱62装一液位镜63及一浮球阀61，浮球阀61通过水处理器60连接自来水，浮球阀61的作用为维持水箱62的水位低于锅炉水位；接管68、直段弯头70、集气管3外表面用保温材料保温。锅炉运行时、由给水泵38将水经止回阀59、送液管31、分配管56分别送到每一条吸热管1，当水位上升到液位控制器65调定的高水位时、发出信号给控制器、控制器断开给水泵38电源、给水泵38停止运转，当水蒸发使水位下降到调定的低水位时、液位控制器65发出信号给控制器、控制器打开给水泵38电源、给水泵38开始泵水，如此锅炉的水位始终维持在调定范围；当太阳光辐射到反射镜29时、反射镜29将阳光集聚到其焦线处的吸热管1上、由吸热管1上的涂层18吸收阳光并转变成热能、加热吸热管1内的水，使水的内能增加、既温度升高，当温度高于水的饱和温度：100℃时，水就会发生沸腾吸热而汽化成水蒸汽，水蒸汽沿集气管3到达用汽设备57放热，从而实现收集太阳能并转换成热能：使水汽化成水蒸汽。当蒸发量增大、使锅炉的压力达到调定高位压力时、压力控制器58发信号给控制器、控制器控制跟踪装置将反射镜29的主轴转向偏离太阳，当锅炉的压力下降到调定的低位压力时、压力控制器58发信号给控制器、控制器控制跟踪装置将反射镜29的主轴转向对准太阳，使锅炉的压力始终维持在调定范围；当压力控制器58失灵而使锅炉超压时、由安全阀67排汽泄压，由此确保锅炉安全。

由于此系统耐热耐压部件为吸热管1、直段弯头70、接管68、集气管3，其直径均比汽包直径小得多，所以锅炉的耐压性好、即增加了锅炉的安全性；由于吸热管管基19与玻璃管17之间抽成真空、拒绝了对流传热，玻璃管17内表面镀金属反射层、反射管基19的红外线辐射，加上直段弯头70、接管68、集气管3外表面用保温材料保温，所以锅炉的热损失很少，即使在夜间锅炉停止工作时、由于集气管3为锅炉汽腔、即集气管3内无液态工质，锅炉的热容较小，所以热量损失也较小。由于其反射镜29的转动支撑及驱动均与实施例二相同，即由一个跟踪装置驱动所有反射镜29跟踪太阳，所以降低了太阳能锅炉造价。

Claims (8)

1.一种太阳能锅炉，包括对称单曲面反射镜、控制器、固定支架，其特征是包括循环热管，所述循环热管由吸热管、集气管、换热器依次连接组成炉腔、炉腔抽成真空并灌充工质组成，所述吸热管安装在反射镜轴线处、其管基外表面涂镀涂层、管基外套上内径大于管基外径的玻璃管、管基与玻璃管之间用封板及环形密封件密封并抽成真空，固定支架支撑封板处。

2.权利要求1所述的太阳能锅炉，其特征在于所述循环热管的换热器最低处连接液泵、液泵、送液管、分配管、吸热管依次连接，或换热器最低处连接储液罐，储液罐、液泵、送液管、分配管、吸热管依次连接；集气管与换热器的连接口高于换热器最低处、换热器最低处高于液泵或储液罐的最低处。

3.权利要求1所述的太阳能锅炉，其特征在于所述循环热管用功能陶瓷制造，且全部陶瓷内表面上、用化学蒸汽气相积沉法积沉一薄层钨。

4.权利要求1所述的太阳能锅炉，其特征在于用来向热化学水制氢或向发电设备供热。

5.一种太阳能锅炉，包括单曲面反射镜、控制器，其特征是由储液罐、电动泵、止回阀、送液管、分配管、吸热管、直段弯头、匀气板、集气管依次连接成蒸气锅炉，所述吸热管倾斜安装在反射镜的轴线处、由涂层涂在管基外表面、管基外套上内径大于管基外径的玻璃管、管基与玻璃管之间用封板及环形密封件密封并抽成真空，固定支架支撑封板处，安装时集气管、匀气板、直段弯头、吸热管依次降低，吸热管上有液位控制器，集气管上连接安全阀和压力控制器。

6.权利要求1或5所述的太阳能锅炉，其特征在于所述反射镜可以是由柱状抛物面面板镀上反射镀膜、面板用框架固定，框架、拉撑杆、轴瓦座依次连接，轴瓦座安装于所述固定支架的套轴上、吸热管套在套轴内并可滑动，套轴轴线和吸热管轴线及反射镜焦线同线，反射镜轴线下部重量等于上部重量。

7.权利要求1或5所述的太阳能锅炉，其特征在于所述集气管可以连接储热容器的换热管，所述储热容器由换热管焊接多片助片、助片焊接容器壁，容器壁最高处焊接一加料口，换热管、助片、容器壁均由金属材料制造，储热容器内装储热材料、外表面用保温材料保温。

8.一种循环热管，包括蒸发管、集气管、换热器，其特征是换热器最低处连接汽轮泵、汽轮泵、送液管、分配管、蒸发管依次连接，或是换热器最低处连接储液罐、储液罐、汽轮泵、送液管、分配管、蒸发管依次连接；集气管与换热器的连接口高于换热器最低处、换热器最低处高于汽轮泵或储液罐的最低处，循环热管内腔抽成真空并灌充工质。

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