CN1092784C - 贯通式真空套装太阳能集热管 - Google Patents
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Abstract
贯通式真空套装太阳能集热管是高效太阳能集热器。本发明是：在两端开口，贯通的透明真空玻璃管1中，套叠装入贯通的表面镀黑金属管了，成为贯通式真空套装管。本装置的内外管分别制成后组装完成。真空管气密封闭可靠。真空管与金属管有机结合，分别发挥透光、光热转换、保温、热传导等优势功能，金属管亦构成太阳能集热器的优良骨架。因采用贯通式的设计，用直线和园弧型两种管直接插组，即能构成任何规模和热循环方式的太阳能集热器。
Description
本发明涉及一种由玻璃真空管与金属管套装并经扦接组合成的太阳能液体加热器技术，在目前的太阳能液体加热技术中，只有真空玻璃管有透过光能并阻止热对流的特殊功能，在国外，以美国的一些公司为代表，它们在真空玻璃管中封入金属集热管，使液体在流径或短时停留在真空部位的金属管时被光能加热。单个的玻璃金属集热管可连接组合成为有一定效能的太阳能加热器。它的缺点是，在玻璃管在真空中封入金属管时封接工艺比较困难，成本高，真空不易保证。在国内以清华大学太阳能电子厂研制的“全玻璃真空太阳能集热管”为代表(专利技术，据清华大学出版社出版的“太阳能热利用”一书第40页，岑幻霞编著，书号ISBN7-302-02357-3/TK)这项技术的特点是玻璃管的真空封闭工艺中没有金属材料，所以真空封闭较为容易并且可靠。它的缺点是1、它在真空管的内层玻璃表面进行离子溅射沉积镀膜，用以增加光的吸收效果，这样的设计制造成本高、工艺困难，而且玻璃属不良导体、镀膜层收集到的热量，通过玻璃层传导到工质水中的效率不够理想。2、这项技术的玻璃管，设计为单口，尤如暖水瓶状，这就使得管与管之间不可能直接组合，它必须依附于专用的水箱和导管才能工作，当水箱与真空管在室外工作时，真空管的高收集率高保温优势，被水箱以及导管等器材的无收集能力，低保温性能所平抑，利用太阳能的总效果不够理想。这种真空管与水箱依附工作的唯一性，使它在向高效能、低成本、商品化程度方向的发展已不可能。
本发明的任务是提供一种，真空玻璃管与金属管套装，并且在设计型式上采用首尾贯通的双开口方法，以便使件与件之间能够连接并组合成为一种不依附水箱或集管的太阳能液体加热器。套装集热管的外层部份是真空玻璃管，不做任何涂镀处理，内层套入表面镀黑铬金属管与玻璃管之间以硅橡胶圈作软连接，金属管两端设计成锥型扦接口。真空套装集热管、包括一个首尾贯通的直线型管和一个首尾相通的园弧型管(最大角度180度)。使用专用接扦头即可将直管和弧型管组合任何规模的线阵或面阵集热器。当太阳光透过玻璃和真空层，到达金属管表面管镀黑铬层时被充分吸收，转变为热能，由导热性能优良的、金属管壁，传送到待加热的工质水中，使工质水升温。此时，管壁表面折出的热能通过对流及幅射反向传到玻璃管内层，随即被真空层阻挡，不能通过对流向外层玻璃和空间散失。由于采用了玻璃真空管与金属管套装，首先被免了在玻璃中封入金属管的工艺困难，又能同时发挥两种不同材料的优势功能。集热器全机都处在真空层的控制下工作。本发明的结果，可导致太阳液体加热器的装置现状，离开台、架、板的限制，而在房顶、车顶、墙面等环境中大量铺设。
下面结合附图作详细说明
附图1真空套装管结构剖视。附图2真空套装管的弧型管剖视。附图3由真空套装管组装成的太阳能集热器示意。
图1、3是硼硅玻璃真空管，首尾贯通。功能特点是透光和真空保温。1是套装在玻璃真空管里面的金属管，其外表有镀黑铬层，首尾贯通，并制造成锥型扦接口。功能特点是吸收光能，将光转变的热能传送至工质水中。当组合成一定规模的集热器时，金属管即成为工质水的容器和循环管道。当玻璃管某一段被损坏时金属管保持工作状态，系统不会因漏水而停止工作。2是硅橡胶固定圈，分别装入玻璃管与金属管之间的两端，它可使两管不接触而提高保温效能，并且阻止灰尘和水汽等杂物进入管壁之间发生误损。图2是真空套装的弧型管结构。最大角度180度。图3示例为一套强制循环式太阳能集器。5是出口接头，有测温装置，材质为橡胶、塑料、陶瓷等导热系数低的材料。4是真空套装管，3是专用接扦头，同时作为管的支架使用。2是真空套装管的弧型管。1是进口接头装小型电磁控制阀。当工质水通过电磁磁，充满真空套装管组合，由接头5装置的测温计，测量，并按设定的数值发出控制信号，使按头1电磁阀停止工作。此时全系统除接头和接扦头处，全部处于真空套装管的真空层控制加热工作状态。当工质水温升至设定值时，测温计发出控制信号，电磁阀开启，低温水时进入系统，将热水顶出，并通过管道进入装设在室内的保温水箱中待用。
Claims (2)
1、贯通式真空套装太阳能集热管是由外表面制有黑色吸光膜的金属管和橡胶垫圈以及全透明的真空玻璃管三部分装配成的套叠管状体装置，装置中的金属管和真空玻璃管都是两端口径一致的贯通管，金属管的长度尺寸大于真空玻璃管，外径尺寸小于真空玻璃管的内径尺寸，两个独立管件装配组合后成为一种真空管太阳能集热装置，其特征是：金属管贯穿装置在真空玻璃管内，金属管的两端均超出玻璃管外，两种管子之间设有空间间隔，间隔和两管之相对位置由装入的橡胶胶垫圈支撑保持。
2、根据权利要求1所述：其特征是：集热管装置为直线形或弧线形。
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