CN116817472A - 罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管 - Google Patents
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Abstract
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其内金属热管外表面包裹复合有一侧为平面的翅片传热板。通过电绝缘粘接剂，将光伏电池组件粘接复合于翅片传热板上，通过定位弹卡，定位外罩玻璃管封头内，光伏电池组件电极通过导线连接的玻璃金属钎焊密封导出电极。外罩玻璃管与内金属热管集热管环形金属焊接。外罩玻璃管与内金属热管集热管之间的夹层腔体，通过玻璃金属钎焊密封导出电极抽真空后金属焊接封闭。对内金属热管集热管，金属焊接封头拉制注液排气尾管，之后对固定在定位金属弹卡上的消气剂烤消。充注相变传热介质后，抽真空金属焊接注液排气尾管形成金属放热端头，制成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管。
Description
技术领域
本发明涉及一种光伏发电集热真空管，具体地讲是罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，属于可再生能源领域。
背景技术
目前的太阳能光伏电池组件，主要用于太阳能发电，光伏电池组件造价高，寿命短，效率低，光电转化后剩余的废热使光伏电池组件结点温度升高，影响了光伏电池组件效率。且光伏电池组件现有模式散热不畅，光能利用率低，与建筑物结合难度大。
而光伏电池表面温度过高，则会影响光伏电池的发电效率。目前，商业化的光伏电池的光电转换效率一般为10％～20％，换言之，近80％的太阳能没有得到合理利用，转化为热能，导致光伏电池的温度升高。硅光伏电池温度每升高1度，效率约下降0.5％。即光伏电池表面温度过高，则会严重影响光伏电池的发电效率。当光伏电池幕墙与建筑物结合时，在夏季，光伏电池产生的废热，会使室内温度升高，影响到室内环境的舒适。在冬季，光伏电池发电模块对室内的保温加热效果不佳，造成了热能的浪费。因此，迫切需要一种生产成本低，可靠，能作为建材使用，实现与建筑一体化，降低发电成本，这将成为光伏发电的发展方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种造价低、加工容易，真空度高，能够实现发电、高效集热、热启动速度快，抗冻、可承压运行等诸多优点的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，包括外罩玻璃管、金属端盖、金属钎焊剂、光伏电池组件、导线、碳基材料或金属型材导热板、电绝缘粘接剂、内金属热管集热管、玻璃金属钎焊密封导出电极、消气剂、支撑定位金属弹卡。其特征是：金属端盖、金属钎焊剂、内金属热管集热管为两端头封闭，内置有相变介质的金属热管，内金属热管集热管外表面包裹复合有碳基材料或金属型材导热板，碳基材料或金属型材导热板的平面表面，通过电绝缘粘接剂，将串联连接的光伏电池组件粘接复合于碳基材料或金属型材导热板上，组成光伏电池组件碳材质翅片传热发电金属端盖、金属钎焊剂、内金属热管集热管，通过设置有消气剂的支撑定位金属弹卡定位安装于设有排气尾管的外罩玻璃管封头内，外罩玻璃管玻璃两端管头一端封头，一端开口，外罩玻璃管封头端设有支撑弹卡和消气剂。光伏电池组件电极通过导线连接的玻璃金属钎焊密封导出电极导出，外罩玻璃管与金属端盖、金属钎焊剂、内金属热管集热管、金属焊接封闭。通过玻璃金属钎焊密封导出电极嘴抽真空后，将玻璃金属钎焊密封导出电极金属焊接熔封，对固定在定位金属弹卡上的消气剂烤消制成光伏电池组件翅片发电集热真空玻璃管。
光线照射到光伏电池组件上，通过包裹复合的碳基材料或金属型材导热板将热传导给内金属热管集热管，通过内金属热管集热管加热液体介质，实现对流冷却，使得光伏电池产生的热量被迅速带走，实现其高效发电、降温及集热。解决了太阳能光伏电池组件因其表面温度高，使得太阳能光伏电池组件发电效率下降及产生废热浪费的问题。
金属端盖为环形凹槽薄壁金属端盖，为一次拉伸成型或为相互焊接成型。环形凹槽薄壁金属端盖中心，留有让光伏电池翅片发电内金属热管集热管插装的孔洞或管口。环形凹槽薄壁金属端盖的制造材料为耐腐蚀、耐高温、高强度金属材料，如不锈钢。环形凹槽薄壁金属端盖的螺纹或波纹，通过套螺纹或波纹模具和冲床或车床加工成型。
螺纹旋接的金属环形凹槽的槽壁为一侧设有与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头对应配套的螺纹，另一侧为环形光滑槽壁，形成环形凹槽单侧螺纹金属端盖。或金属环形凹槽的槽壁为两侧设有与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头对应配套的螺纹，形成环形凹槽两侧螺纹金属端盖。或金属环形凹槽的两侧环形槽壁，为环形光滑槽壁，形成环形凹槽薄壁金属端盖。或金属环形凹槽的两侧环形槽壁之一侧为环形波纹槽壁，另一侧为环形光滑槽壁，形成环形单侧波纹凹槽金属端盖。或金属环形凹槽的两侧环形槽壁均为环形波纹槽壁，形成环形两侧波纹凹槽金属端盖。
环形凹槽薄壁金属端盖的凹槽底部，置有熔点低于高硼硅玻璃或石英外罩玻璃管软化温度和环形凹槽薄壁金属端盖软化温度的钎焊金属密封垫。环形凹槽薄壁金属端盖内的钎焊金属，为加热到设定温度，能够实现液化的金属，低熔点可伐钎焊金属包括铝或铝合金、锌或锌合金，以及熔点温度在720℃之下的与环形凹槽薄壁金属端盖及高硼硅玻璃或石英外罩玻璃管头有良好浸润特性的可伐金属及合金。低熔点、钎焊金属，其熔点温度高于加热介质的工作温度，低于高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管和环形凹槽薄壁金属端盖的软化温度。外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管开口管头上所设有的密封连接玻璃螺纹，通过钎焊金属密封垫与环形凹槽薄壁金属端盖，通过加热熔化后排气旋紧钎焊熔封，环形凹槽薄壁金属端盖通过电磁涡流加热器加热、或通电加热、或通过电热器加热钎焊。
如铝或铝合金、锌或锌合金钎焊料具有良好的可伐特性，通过金属端盖变形，吸收铝或铝合金、锌或锌合金钎焊料因热胀冷缩产生的应力，保证不锈钢金属端盖与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管之间的钎焊质量。
同时，由于金属端盖闭环金属凹槽截面为“U”形设计，且较深，使与其对应的闭环铝或铝合金、锌或锌合金垫圈形成的钎焊连接密封层较长 ，使得铝或铝合金、锌或锌合金与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管和金属端盖钎焊强度高，气密密封性能好。
外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的管头，通过与其形状尺寸对应环形凹槽薄壁金属端盖，与外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管头插接套装金属钎焊连接封闭。或与对应的环形凹槽薄壁金属端盖螺纹旋接套装。经钎焊金属垫圈钎焊熔封，形成外罩玻璃管头与环形凹槽薄壁金属端盖之间有“U”形钎焊层的环形凹槽薄壁金属端盖，环形凹槽薄壁金属端盖的内孔沿，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管环形焊接封闭。
外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管为一端玻璃金属钎焊密封连接熔封，熔封端设有玻璃金属钎焊密封导出电极，另一端为设有用于与环形凹槽薄壁金属端盖钎焊连接的高硼硅玻璃或石英外罩玻璃管头。高硼硅玻璃或石英外罩玻璃管头包括平滑管头、波纹管头、螺纹管头。波纹管头为外壁波纹、内壁平滑管头，或波纹管头为外壁平滑、内壁波纹管头，或波纹管头为外壁波纹、内壁波纹管头。或螺纹管头为外壁螺纹、内壁平滑管头，或螺纹管头为内壁螺纹、外壁平滑管头，或管头为外壁螺纹、内壁螺纹管头。
外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管为常规外罩玻璃管，或在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的管壁上设置阳光增透膜，阳光增透膜复合在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的外表面上。或阳光增透膜复合在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的内表面上。或阳光增透膜复合在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的内、外表面上。环形凹槽薄壁金属端盖钎焊玻璃光伏电池翅片发电内金属热管集热管，形成外罩玻璃管两端管头一端封头，一端开口，外罩玻璃管封头端设有支撑弹卡和消气剂。
如外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管头上所设有的密封连接玻璃螺纹，通过钎焊金属密封垫，与环形凹槽薄壁金属端盖旋紧钎焊熔封。对应环形可伐低熔点金属的熔点，以高于可伐低熔点金属熔点的温度进行加热，并将环形凹槽薄壁金属端盖凹槽螺纹，与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头旋紧，使可伐低熔点金属，沿高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头，与环形凹槽薄壁金属端盖凹槽之间的缝隙向上溢出，充满整个环形凹槽薄壁金属端盖的凹槽，封闭高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头，与环形凹槽薄壁金属端盖凹槽之间的缝隙，实现高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头，与环形凹槽薄壁金属端盖凹槽之间的钎焊熔封。
当用环形凹槽薄壁金属端盖与可伐钎焊金属，如铝或铝合金、锌或锌合金及其它可伐合金等，通过外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管口的玻璃螺纹结合到一起之后加热，当温度升到可伐钎焊金属熔化再旋紧的时候，可伐钎焊金属与环形凹槽薄壁金属端盖和外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹之间，就会相互浸润渗透，互融连接成为一体。在系统正常工作温度下，环形凹槽薄壁金属端盖凹槽的螺纹或波纹，复合在薄壁金属环形凹槽上，薄壁金属环形凹槽上的螺纹或波纹，可以很好的吸收可伐钎焊金属和外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管口有限的热胀冷缩，长期实现环形凹槽薄壁金属端盖，通过可伐钎焊金属和高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管的良好封接。可伐钎焊金属如铝，在与环形凹槽薄壁金属端盖、金属钎焊剂、外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管口钎焊的过程中，其钎焊熔封温度为720℃之下，在此温度下，环形凹槽薄壁金属端盖、金属钎焊剂、铝及高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管在相应的温度下，释放自身所溶解的气体，钎焊外边沿的铝和空气中的氧产生氧化反应，形成三氧化二铝。
如在电热钎焊过程中，铝导电迅速发热变为液态铝，而与金属端盖铝钎焊的高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管软化温度（高硼硅玻璃开始软化约821℃）。而高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管在720℃时，高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管的主要成分Si02和Al产生化学反应：4A1+3Si02=2A1203+3Si，即此时高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管与铝的界面可因发生化学反应而牢固结合。同时，钎焊在720℃时，不锈钢金属端盖并未软化，（不锈钢1Cr18Ni9Ti的最高使用温度是870℃，满足高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管和金属真空钎焊的工艺要求）不锈钢金属端盖的金属氧化层表面和铝产生化学反应，即此时不锈钢金属端盖与铝的界面也因发生化学反应而牢固结合。
光伏电池翅片发电内金属热管集热管，其结构为中间一根端头封闭、内置相变介质、外表面复合有碳基材料或金属型材导热基管的光伏电池翅片发电内金属热管集热管。光伏电池翅片发电内金属热管集热管的封闭端头，包括金属管赶制封口焊接封闭的管头。或光伏电池翅片发电内金属热管集热管的封闭端头，同心环形对接金属焊接一端封闭、另一端开口的低尾耗保温金属管头。低尾耗保温金属管头的封闭端，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管的一开口端头同心对接环形金属焊接。光伏电池翅片发电内金属热管集热管的制造材料为耐腐蚀、耐高温、高强度金属材料，如铜、不锈钢。光伏电池翅片发电集热金属热管结构依次为，内金属承压管基材、电绝缘粘接剂、光伏电池翅片。或内金属承压管基材、碳基材料或金属型材导热板、电绝缘粘接剂、光伏电池翅片。光伏电池翅片发电集热金属热管和套于光伏电池翅片发电集热金属热管外部，一端开口，封闭的另一端设有玻璃金属钎焊密封导出电极嘴的高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管内，经支撑弹卡相互支撑。
设有玻璃金属钎焊密封导出电极嘴封头端的外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的封头内，安装有支撑弹卡，支撑弹卡上连接有吸气剂，带有吸气剂的支撑弹卡，支撑在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管设有玻璃金属钎焊密封导出电极嘴的封头端部内，复合有碳基材料或金属型材导热基管的光伏电池翅片发电内金属热管集热管封闭端头，通过环形凹槽薄壁金属端盖上的孔洞或管口，直接插装到外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管底端封头的支撑弹卡上，或光伏电池翅片发电内金属热管集热管封闭端头，通过支撑弹卡，先支撑在低尾耗外套保温管头的内壁上，低尾耗外套保温管头的外壁，再通过支撑弹卡，支撑在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管端头的内壁上，形成支撑光伏电池翅片发电内金属热管集热管端头的高热阻弹卡支撑器。光伏电池翅片发电内金属热管集热管与外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管之间为通过高热阻弹卡支撑器支撑，形成自由端。组成由光伏电池翅片发电内金属热管集热管，通过环形凹槽薄壁金属端盖，和外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管套装于一起，形成内、外管间的环腔。
外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内孔洞边沿，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管开口端，环形金属焊接。或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内管口边沿，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管开口端，环形金属焊接。或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内孔洞边沿，与长的光伏电池翅片发电内金属热管集热管外管壁，环形金属焊接。或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内管口边沿，与长的光伏电池翅片发电内金属热管集热管外管壁，环形金属焊接。或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内管口边沿，与同心波纹热阻环外边缘连接，同心波纹热阻环内边缘，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管外管壁，环形金属焊接。或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口同心套装玻璃螺纹管口，形成外罩玻璃管同心热阻管套的外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内管口边沿，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管开口端，环形金属焊接。
环形凹槽薄壁金属端盖钎焊玻璃光伏电池翅片发电内金属热管集热管管口的内外表面上，为光滑安装连接面，或为设有用于与其它装置连接的螺纹、或卡槽、或法兰的安装连接面。对内、外管间的环腔抽真空后，外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管焊密封连接熔封玻璃金属钎焊密封导出电极嘴，蒸散消气剂，制成环形凹槽薄壁金属端盖钎焊玻璃光伏电池翅片发电内金属热管集热管。通过对外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管封闭端尾部玻璃金属钎焊密封导出电极嘴的抽真空，对高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管玻璃金属钎焊密封导出电极嘴的玻璃金属钎焊密封连接熔封，蒸散消气剂制得产品。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其碳基材料导热板为包括焦炭、无烟煤、石墨、谷物粉末、木材粉末，碳材质或为通过干馏后变成碳材质的其它物质，通过与粘接剂结合加工制成柔性碳材质条带，通过两层柔性碳材质条带，对单通内金属热管集热管外表面叠摞包裹粘接复合为一体，将加工装具内抽真空，外施气压制成碳材质翅片传热内金属热管集热管毛胚，将碳材质翅片传热内金属热管集热管毛胚修整烘干定型处理后进行干馏，使碳材质翅片传热内金属热管集热管毛胚挥发掉可挥发气体成分，制成碳材质翅片传热内金属热管集热管，实现与单通外罩玻璃管外表面的定位连接及充分碳化。将碳材质翅片传热内金属热管集热管的碳基材料导热板，通过电绝缘粘接剂，与光伏电池组件粘接定位，制成碳材质翅片传热光伏翅片发电集热内金属热管集热管。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其金属型材翅片传热板为金属通过挤出成型，或挤压成型的金属型材，挤出成型的型材为铝或铜材，挤压成型的金属型材为铁质型材，金属型材翅片传热板套装于内金属热管集热管的外壁上。将金属型材翅片传热内金属热管集热管的金属型材翅片导热板，通过电绝缘粘接剂，与光伏电池组件粘接定位，制成金属型材翅片传热光伏翅片发电集热内金属热管集热管。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其光伏电池组件发电集热碳材质翅片传热内金属热管集热管的碳材质翅片背面或蒸镀有金属反光镜，或碳材质翅片背面及正面或蒸镀有金属反光镜，用于减小热的辐射。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其光伏电池组件发电集热碳基材料或金属型材翅片传热内金属热管集热管的封头端，或为玻璃螺纹管头与内金属热管集热管封头端螺纹旋接的玻璃低尾耗管头。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其外罩玻璃管的管壁上，设有光伏电池封接导出电极。外罩玻璃管的管壁上，通过设有至少一个的玻璃管嘴，和与其对应设有凹槽的金属端盖及导出电极，通过钎焊金属垫圈，将玻璃管嘴，和与其对应设有凹槽的金属端盖，玻璃金属钎焊密封连接导出电极。外罩玻璃管上玻璃金属钎焊密封连接有玻璃金属钎焊密封导出电极，通过玻璃金属钎焊密封导出电极，对玻璃环柱形夹层抽真空后，将玻璃金属钎焊密封导出电极与金属端盖焊接封闭。
或外罩玻璃管上玻璃焊接有排气尾管，通过排气尾管对罩玻璃管容腔夹层抽真空后，将排气尾管玻璃焊接封闭。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管的管头，通过与其形状尺寸对应环形凹槽薄壁金属端盖，与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管头插接套装金属钎焊连接封闭，设有凹槽的金属端盖的开孔，与光伏电池组件发电集热碳基材料或金属型材翅片传热内金属热管集热管的管头，环形玻璃金属钎焊密封连接封闭。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其外罩玻璃管的开口端调圆，调圆的玻璃管头与设有凹槽的金属端盖玻璃金属钎焊密封连接，设有凹槽的金属端盖的开孔，与光伏电池组件发电集热碳基材料或金属型材翅片传热内金属热管集热管的开口管头，环形玻璃金属钎焊密封连接封闭。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其外罩玻璃管的开口端，连接有一端与外罩玻璃管开口端的形状尺寸相同，另一端调圆的玻璃预制管头，与外罩玻璃管的开口端玻璃焊对接，调圆的玻璃预制管头与设有凹槽的金属端盖玻璃金属钎焊密封连接，设有凹槽的金属端盖的开孔，与光伏电池组件发电集热碳基材料或金属型材翅片传热内金属热管集热管的开口管头，环形玻璃金属钎焊密封连接封闭。
罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其罩玻璃管开口端管头上，设有与外罩玻璃管同轴线套装、至少一层、有适当长度、玻璃管口之间依次玻璃焊接形成的同轴线玻璃管套、玻璃管套开口的管头上，设有保温玻璃管套用于与金属端盖钎焊密封连接的玻璃管口。
本发明的有益效果是：罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，解决了玻璃金属封接问题，在利用太阳能发电的同时，将太阳能转化成的热能充分利用，既降低了光伏电池组件表面温度，提高了光伏电池组件的效率，又利用了太阳能转化的热量，实现加热卫生热水，或带动风轮机发电等效果。而其真空管结构，可使其作为建筑材料能起到很好的保温、透光、隔音等作用，并可使太阳能电池很好地与建筑物结合，最大范围地拓展了太阳能电池组件的功能应用，使太阳能应用与建筑一体化完美结合。使建筑物保温、隔热、实现了太阳能建筑降低造价，实用、美观、环保、节能，减少了建筑物耗能等功能，且由于其内部没有有机物，寿命大大延长，代表了太阳能未来的发展方向。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的横截面剖视图；
图2为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管第一实施例的纵向侧剖视图；
图1、图2组成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的第一实施例；
图3为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管第二实施例的纵向侧剖视图；
图1、图3组成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的第二实施例；
图4为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管第三实施例的纵向侧剖视图；
图1、图4组成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的第三实施例；
图5为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管第四实施例的纵向侧剖视图；
图1、图5组成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的第四实施例；
图6为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管第五实施例的纵向侧剖视图；
图1、图6组成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的第五实施例；
图7为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管第六实施例的纵向侧剖视图；
图1、图7组成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的第六实施例；
图8为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管第七实施例的纵向侧剖视图；
图1、图8组成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的第七实施例；
图9为罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管第八实施例的纵向侧剖视图；
图1、图9组成罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管的第八实施例。
图中：1外罩玻璃管、2支撑弹卡、3内金属热管集热管、4光伏电池、5透明密封胶、6碳材质翅片传热板、7光伏电池引出电极、8相变传热介质、9真空腔、10、电绝缘结构剂、11玻璃金属钎焊管头、12热管放热端、13注液嘴、14电极金属凹槽端盖、15消气剂、16玻璃管隔热管径、17注液嘴、18低尾耗管头、19排气管嘴。
Claims (10)
1.罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，包括外罩玻璃管、金属端盖、金属钎焊剂、光伏电池组件、导线、碳基材料或金属型材导热板、电绝缘粘接剂、内金属热管集热管、玻璃金属钎焊密封导出电极、消气剂、支撑定位金属弹卡，其特征是：金属端盖、金属钎焊剂、内金属热管集热管为两端头封闭，内置有相变介质的金属热管，内金属热管集热管外表面包裹复合有碳基材料或金属型材导热板，碳基材料或金属型材导热板的平面表面，通过电绝缘粘接剂，将串联连接的光伏电池组件粘接复合于碳基材料或金属型材导热板上，组成光伏电池组件碳材质翅片传热发电金属端盖、金属钎焊剂、内金属热管集热管，通过设置有消气剂的支撑定位金属弹卡定位安装于设有排气尾管的外罩玻璃管封头内，外罩玻璃管玻璃两端管头一端封头，一端开口，外罩玻璃管封头端设有支撑弹卡和消气剂；光伏电池组件电极通过导线连接的玻璃金属钎焊密封导出电极导出，外罩玻璃管与金属端盖、金属钎焊剂、内金属热管集热管、金属焊接封闭；通过玻璃金属钎焊密封导出电极嘴抽真空后，将玻璃金属钎焊密封导出电极金属焊接熔封，对固定在定位金属弹卡上的消气剂烤消制成光伏电池组件翅片发电集热真空玻璃管；
光线照射到光伏电池组件上，通过包裹复合的碳基材料或金属型材导热板将热传导给内金属热管集热管，通过内金属热管集热管加热液体介质，实现对流冷却，使得光伏电池产生的热量被迅速带走，实现其高效发电、降温及集热；解决了太阳能光伏电池组件因其表面温度高，使得太阳能光伏电池组件发电效率下降及产生废热浪费的问题；
金属端盖为环形凹槽薄壁金属端盖，为一次拉伸成型或为相互焊接成型；环形凹槽薄壁金属端盖中心，留有让光伏电池翅片发电内金属热管集热管插装的孔洞或管口；环形凹槽薄壁金属端盖的制造材料为耐腐蚀、耐高温、高强度金属材料，如不锈钢；环形凹槽薄壁金属端盖的螺纹或波纹，通过套螺纹或波纹模具和冲床或车床加工成型；
螺纹旋接的金属环形凹槽的槽壁为一侧设有与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头对应配套的螺纹，另一侧为环形光滑槽壁，形成环形凹槽单侧螺纹金属端盖；或金属环形凹槽的槽壁为两侧设有与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头对应配套的螺纹，形成环形凹槽两侧螺纹金属端盖；或金属环形凹槽的两侧环形槽壁，为环形光滑槽壁，形成环形凹槽薄壁金属端盖；或金属环形凹槽的两侧环形槽壁之一侧为环形波纹槽壁，另一侧为环形光滑槽壁，形成环形单侧波纹凹槽金属端盖；或金属环形凹槽的两侧环形槽壁均为环形波纹槽壁，形成环形两侧波纹凹槽金属端盖；
环形凹槽薄壁金属端盖的凹槽底部，置有熔点低于高硼硅玻璃或石英外罩玻璃管软化温度和环形凹槽薄壁金属端盖软化温度的钎焊金属密封垫；环形凹槽薄壁金属端盖内的钎焊金属，为加热到设定温度，能够实现液化的金属，低熔点可伐钎焊金属包括铝或铝合金、锌或锌合金，以及熔点温度在720℃之下的与环形凹槽薄壁金属端盖及高硼硅玻璃或石英外罩玻璃管头有良好浸润特性的可伐金属及合金；低熔点、钎焊金属，其熔点温度高于加热介质的工作温度，低于高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管和环形凹槽薄壁金属端盖的软化温度；外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管开口管头上所设有的密封连接玻璃螺纹，通过钎焊金属密封垫与环形凹槽薄壁金属端盖，通过加热熔化后排气旋紧钎焊熔封，环形凹槽薄壁金属端盖通过电磁涡流加热器加热、或通电加热、或通过电热器加热钎焊；
如铝或铝合金、锌或锌合金钎焊料具有良好的可伐特性，通过金属端盖变形，吸收铝或铝合金、锌或锌合金钎焊料因热胀冷缩产生的应力，保证不锈钢金属端盖与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管之间的钎焊质量；
同时，由于金属端盖闭环金属凹槽截面为“U”形设计，且较深，使与其对应的闭环铝或铝合金、锌或锌合金垫圈形成的钎焊连接密封层较长 ，使得铝或铝合金、锌或锌合金与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管和金属端盖钎焊强度高，气密密封性能好；
外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的管头，通过与其形状尺寸对应环形凹槽薄壁金属端盖，与外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管头插接套装金属钎焊连接封闭；或与对应的环形凹槽薄壁金属端盖螺纹旋接套装；经钎焊金属垫圈钎焊熔封，形成外罩玻璃管头与环形凹槽薄壁金属端盖之间有“U”形钎焊层的环形凹槽薄壁金属端盖，环形凹槽薄壁金属端盖的内孔沿，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管环形焊接封闭；
外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管为一端玻璃金属钎焊密封连接熔封，熔封端设有玻璃金属钎焊密封导出电极，另一端为设有用于与环形凹槽薄壁金属端盖钎焊连接的高硼硅玻璃或石英外罩玻璃管头；高硼硅玻璃或石英外罩玻璃管头包括平滑管头、波纹管头、螺纹管头；波纹管头为外壁波纹、内壁平滑管头，或波纹管头为外壁平滑、内壁波纹管头，或波纹管头为外壁波纹、内壁波纹管头；或螺纹管头为外壁螺纹、内壁平滑管头，或螺纹管头为内壁螺纹、外壁平滑管头，或管头为外壁螺纹、内壁螺纹管头；
外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管为常规外罩玻璃管，或在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的管壁上设置阳光增透膜，阳光增透膜复合在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的外表面上；或阳光增透膜复合在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的内表面上；或阳光增透膜复合在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的内、外表面上；环形凹槽薄壁金属端盖钎焊玻璃光伏电池翅片发电内金属热管集热管，形成外罩玻璃管两端管头一端封头，一端开口，外罩玻璃管封头端设有支撑弹卡和消气剂；
如外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管头上所设有的密封连接玻璃螺纹，通过钎焊金属密封垫，与环形凹槽薄壁金属端盖旋紧钎焊熔封；对应环形可伐低熔点金属的熔点，以高于可伐低熔点金属熔点的温度进行加热，并将环形凹槽薄壁金属端盖凹槽螺纹，与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头旋紧，使可伐低熔点金属，沿高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头，与环形凹槽薄壁金属端盖凹槽之间的缝隙向上溢出，充满整个环形凹槽薄壁金属端盖的凹槽，封闭高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头，与环形凹槽薄壁金属端盖凹槽之间的缝隙，实现高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管头，与环形凹槽薄壁金属端盖凹槽之间的钎焊熔封；
当用环形凹槽薄壁金属端盖与可伐钎焊金属，如铝或铝合金、锌或锌合金及其它可伐合金等，通过外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管口的玻璃螺纹结合到一起之后加热，当温度升到可伐钎焊金属熔化再旋紧的时候，可伐钎焊金属与环形凹槽薄壁金属端盖和外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹之间，就会相互浸润渗透，互融连接成为一体；在系统正常工作温度下，环形凹槽薄壁金属端盖凹槽的螺纹或波纹，复合在薄壁金属环形凹槽上，薄壁金属环形凹槽上的螺纹或波纹，可以很好的吸收可伐钎焊金属和外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管口有限的热胀冷缩，长期实现环形凹槽薄壁金属端盖，通过可伐钎焊金属和高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管的良好封接；可伐钎焊金属如铝，在与环形凹槽薄壁金属端盖、金属钎焊剂、外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管螺纹管口钎焊的过程中，其钎焊熔封温度为720℃之下，在此温度下，环形凹槽薄壁金属端盖、金属钎焊剂、铝及高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管在相应的温度下，释放自身所溶解的气体，钎焊外边沿的铝和空气中的氧产生氧化反应，形成三氧化二铝；
如在电热钎焊过程中，铝导电迅速发热变为液态铝，而与金属端盖铝钎焊的高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管软化温度（高硼硅玻璃开始软化约821℃）；而高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管在720℃时，高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管的主要成分Si02和Al产生化学反应：4A1+3Si02=2A1203+3Si，即此时高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管与铝的界面可因发生化学反应而牢固结合；同时，钎焊在720℃时，不锈钢金属端盖并未软化，（不锈钢1Cr18Ni9Ti的最高使用温度是870℃，满足高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管和金属真空钎焊的工艺要求）不锈钢金属端盖的金属氧化层表面和铝产生化学反应，即此时不锈钢金属端盖与铝的界面也因发生化学反应而牢固结合；
光伏电池翅片发电内金属热管集热管，其结构为中间一根端头封闭、内置相变介质、外表面复合有碳基材料或金属型材导热基管的光伏电池翅片发电内金属热管集热管；光伏电池翅片发电内金属热管集热管的封闭端头，包括金属管赶制封口焊接封闭的管头；或光伏电池翅片发电内金属热管集热管的封闭端头，同心环形对接金属焊接一端封闭、另一端开口的低尾耗保温金属管头；低尾耗保温金属管头的封闭端，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管的一开口端头同心对接环形金属焊接；光伏电池翅片发电内金属热管集热管的制造材料为耐腐蚀、耐高温、高强度金属材料，如铜、不锈钢；光伏电池翅片发电集热金属热管结构依次为，内金属承压管基材、电绝缘粘接剂、光伏电池翅片；或内金属承压管基材、碳基材料或金属型材导热板、电绝缘粘接剂、光伏电池翅片；光伏电池翅片发电集热金属热管和套于光伏电池翅片发电集热金属热管外部，一端开口，封闭的另一端设有玻璃金属钎焊密封导出电极嘴的高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管内，经支撑弹卡相互支撑；
设有玻璃金属钎焊密封导出电极嘴封头端的外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管的封头内，安装有支撑弹卡，支撑弹卡上连接有吸气剂，带有吸气剂的支撑弹卡，支撑在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管设有玻璃金属钎焊密封导出电极嘴的封头端部内，复合有碳基材料或金属型材导热基管的光伏电池翅片发电内金属热管集热管封闭端头，通过环形凹槽薄壁金属端盖上的孔洞或管口，直接插装到外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管底端封头的支撑弹卡上，或光伏电池翅片发电内金属热管集热管封闭端头，通过支撑弹卡，先支撑在低尾耗外套保温管头的内壁上，低尾耗外套保温管头的外壁，再通过支撑弹卡，支撑在外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管端头的内壁上，形成支撑光伏电池翅片发电内金属热管集热管端头的高热阻弹卡支撑器；光伏电池翅片发电内金属热管集热管与外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管之间为通过高热阻弹卡支撑器支撑，形成自由端；组成由光伏电池翅片发电内金属热管集热管，通过环形凹槽薄壁金属端盖，和外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管套装于一起，形成内、外管间的环腔；
外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内孔洞边沿，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管开口端，环形金属焊接；或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内管口边沿，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管开口端，环形金属焊接；或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内孔洞边沿，与长的光伏电池翅片发电内金属热管集热管外管壁，环形金属焊接；或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内管口边沿，与长的光伏电池翅片发电内金属热管集热管外管壁，环形金属焊接；或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内管口边沿，与同心波纹热阻环外边缘连接，同心波纹热阻环内边缘，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管外管壁，环形金属焊接；或外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管管口同心套装玻璃螺纹管口，形成外罩玻璃管同心热阻管套的外罩玻璃管管口玻璃螺纹密封连接的环形凹槽薄壁金属端盖的内管口边沿，与光伏电池翅片发电内金属热管集热管开口端，环形金属焊接；
环形凹槽薄壁金属端盖钎焊玻璃光伏电池翅片发电内金属热管集热管管口的内外表面上，为光滑安装连接面，或为设有用于与其它装置连接的螺纹、或卡槽、或法兰的安装连接面；对内、外管间的环腔抽真空后，外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管焊密封连接熔封玻璃金属钎焊密封导出电极嘴，蒸散消气剂，制成环形凹槽薄壁金属端盖钎焊玻璃光伏电池翅片发电内金属热管集热管；通过对外罩高硼硅玻璃管或石英外罩玻璃管封闭端尾部玻璃金属钎焊密封导出电极嘴的抽真空，对高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管玻璃金属钎焊密封导出电极嘴的玻璃金属钎焊密封连接熔封，蒸散消气剂制得产品。
2.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：碳基材料导热板为包括焦炭、无烟煤、石墨、谷物粉末、木材粉末，碳材质或为通过干馏后变成碳材质的其它物质，通过与粘接剂结合加工制成柔性碳材质条带，通过两层柔性碳材质条带，对单通内金属热管集热管外表面叠摞包裹粘接复合为一体，将加工装具内抽真空，外施气压制成碳材质翅片传热内金属热管集热管毛胚，将碳材质翅片传热内金属热管集热管毛胚修整烘干定型处理后进行干馏，使碳材质翅片传热内金属热管集热管毛胚挥发掉可挥发气体成分，制成碳材质翅片传热内金属热管集热管，实现与单通外罩玻璃管外表面的定位连接及充分碳化；将碳材质翅片传热内金属热管集热管的碳基材料导热板，通过电绝缘粘接剂，与光伏电池组件粘接定位，制成碳材质翅片传热光伏翅片发电集热内金属热管集热管。
3.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：金属型材翅片传热板为金属通过挤出成型，或挤压成型的金属型材，挤出成型的型材为铝或铜材，挤压成型的金属型材为铁质型材，金属型材翅片传热板套装于内金属热管集热管的外壁上。将金属型材翅片传热内金属热管集热管的金属型材翅片导热板，通过电绝缘粘接剂，与光伏电池组件粘接定位，制成金属型材翅片传热光伏翅片发电集热内金属热管集热管。
4.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：光伏电池组件发电集热碳材质翅片传热内金属热管集热管的碳材质翅片背面或蒸镀有金属反光镜，或碳材质翅片背面及正面或蒸镀有金属反光镜，用于减小热的辐射。
5.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：光伏电池组件发电集热碳基材料或金属型材翅片传热内金属热管集热管的封头端，或为玻璃螺纹管头与内金属热管集热管封头端螺纹旋接的玻璃低尾耗管头。
6.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：外罩玻璃管的管壁上，设有光伏电池封接导出电极；外罩玻璃管的管壁上，通过设有至少一个的玻璃管嘴，和与其对应设有凹槽的金属端盖及导出电极，通过钎焊金属垫圈，将玻璃管嘴，和与其对应设有凹槽的金属端盖，玻璃金属钎焊密封连接导出电极；外罩玻璃管上玻璃金属钎焊密封连接有玻璃金属钎焊密封导出电极，通过玻璃金属钎焊密封导出电极，对玻璃环柱形夹层抽真空后，将玻璃金属钎焊密封导出电极与金属端盖焊接封闭；
或外罩玻璃管上玻璃焊接有排气尾管，通过排气尾管对罩玻璃管容腔夹层抽真空后，将排气尾管玻璃焊接封闭。
7.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管的管头，通过与其形状尺寸对应环形凹槽薄壁金属端盖，与高硼硅外罩玻璃管或石英外罩玻璃管头插接套装金属钎焊连接封闭，设有凹槽的金属端盖的开孔，与光伏电池组件发电集热碳基材料或金属型材翅片传热内金属热管集热管的管头，环形玻璃金属钎焊密封连接封闭。
8.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：外罩玻璃管的开口端调圆，调圆的玻璃管头与设有凹槽的金属端盖玻璃金属钎焊密封连接，设有凹槽的金属端盖的开孔，与光伏电池组件发电集热碳基材料或金属型材翅片传热内金属热管集热管的开口管头，环形玻璃金属钎焊密封连接封闭。
9.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：外罩玻璃管的开口端，连接有一端与外罩玻璃管开口端的形状尺寸相同，另一端调圆的玻璃预制管头，与外罩玻璃管的开口端玻璃焊对接，调圆的玻璃预制管头与设有凹槽的金属端盖玻璃金属钎焊密封连接，设有凹槽的金属端盖的开孔，与光伏电池组件发电集热碳基材料或金属型材翅片传热内金属热管集热管的开口管头，环形玻璃金属钎焊密封连接封闭。
10.根据权利要求1所述的罩玻璃管口金属钎焊内金属热管光伏翅片发电集热真空管，其特征是：罩玻璃管开口端管头上，设有与外罩玻璃管同轴线套装、至少一层、有适当长度、玻璃管口之间依次玻璃焊接形成的同轴线玻璃管套、玻璃管套开口的管头上，设有保温玻璃管套用于与金属端盖钎焊密封连接的玻璃管口。
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