CN1451925A - 内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置 - Google Patents

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黄鸣
王志峰
杨宪杰
李克忠
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黄鸣
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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Abstract

一种内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置，它由外管和中管及内管三层管同心配置而成，外管与中管之间装有符合抛物面形状的反光板，端盖呈台阶形状并与外管两端的内壁和中管的外壁及内管的外壁贴合并用胶粘剂封固成一体，可防止尘土侵入造成积尘，影响透光性能和集热作用，内管用金属材料制成，水或其它介质流过内管时，反光板反射阳光的光线，使其呈线状聚焦于内管，加热内管中的水或其它介质，其热效率较高。

Description

内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置
                          技术领域
本发明涉及一种内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置，属于太阳能集热装置的技术领域。
背景技术
太阳能产业的发展，促进了中国及世界的很多国家对以提高光热转化效率为目的的太阳能集热器件的大量研究。国外以吸热体为金属的平板集热器和热管式热水器为主，平板集热器成本低，但热量损失大，且抗冻能力差；热管式热水器的价格相对较高，制造和检测工艺复杂，并且因内管悬臂、残余温度应力及真空等因素易破损；外置反光板CPC暴露在大气中，容易出现积尘、腐蚀等影响反光效果的现象，使集热效率显著降低。CPC是一种符合抛物面镜的聚光板。
                          发明内容
本发明的目的是要提供一种内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置，它是由三层套管、反光板、盖板及封接胶粘剂所组成。它既具有全玻璃真空管的热效率高、热损低，又有可分体安装的优点，还具有平板集热器的成本低和使用寿命长的优势，从而解决了现有技术上存在的问题。
内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置的结构是：集热装置的外管(1)、中管(2)和内管(3)是同心的配置，端盖(5)呈台阶形并与外管(1)的内壁和中管(2)的外壁及内管(3)的外壁用胶粘剂(6)封固成一体。外管(1)与中管(2)之间装有符合抛物面形状的反光板(4)。反光板(4)用铝材制成，其表面镀上铝代铝膜、干涉膜、衍射膜、黑镉镀层或黑漆镀层。外管(1)、中管(2)和内管(3)之间充以空气。
内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置的优点是集热效率高，与平板集热器和全玻璃真空管相比，内置CPC可长期保持对高的反射率，使热效率稳定。其热损低，虽然该装置夹层均为非真空，但由于内管和中管间隙较小，有效的抑制了对流，其内管外壁涂有选择性吸收涂层且自身散热面积较小，所以热损大大降低。由于生产过程中午餐与温度应力，无悬臂结构，且为非真空，所以不易破损，也不存在失效问题，具有真空类集热装置所无法比拟的寿命长。其制作、维修和安装简易，由于该集热管不需真空处理，减少了真空生产和检测设备的投资和维护，简化了工艺，降低了成本。
                     附图说明
图1.内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置示意图
图2.图1的A-A剖视图
由图1、2，外管(1)、中管(2)和内管(3)是同心的配置，但也可以非同心的安装，端盖(5)呈台阶形。外管(1)与内管(3)和中管(2)之间装入端盖(5)和封接胶粘剂(6)固接，使内管(3)凸伸于水，内管(3)、外管(1)和中管(2)均用透光性能良好的材料制成，如金属管或非金属管，内管(3)中有水流通，也可充以其它工质，管的外表面喷涂选择性的吸收涂层，其管径较小，以便减少散热面积。内管(3)与中管(2)之间的间隙也较小，以便抑制对流换热。在外管(1)与中管(2)之间装入反光板(4)，该反光板是符合抛物面镜的反光聚焦板(简称为CPC)，其作用是将光线反射以后，使它呈线状聚焦到内管(3)上面，内管(3)、中管(2)和外管(1)之间均有空气。端盖(5)用接胶粘剂(6)密闭封固，胶粘剂(6)即使三管固接成一体，又把管内密封以防灰尘，水蒸气进入空间中以免出现结雾积尘，影响其透光度，也影响其热量损失增多。
                        实施方式
外管(1)、中管(2)及内管(3)同心的配置，各管之间充以空气，两端装入端盖(5)和胶粘剂(6)，使端盖和胶粘剂的台阶形与外管(1)的内壁和中管(2)的外壁及内管(3)的外壁贴合并通过胶粘剂(6)封固成一体，可防止尘土侵入，以免造成积尘影响其透光度。反光板的形状符合抛物镜面的原理，把光线反射聚焦成线并聚于内管上面，以提高其聚光集热的作用。反光板(4)可涂上铝代铝膜、干涉膜、衍射膜、黑镉镀层以及黑漆镀层，以增强其反光聚热性能。

Claims (3)

1.一种内置反光板的非真空三层管太阳能集热装置，其特征是集热装置的外管(1)、中管(2)和内管(3)是同心的配置，端盖(5)呈台阶形并与外管(1)的内壁和中管(2)的外壁及内管(3)的外壁用胶粘剂(6)封固成一体。外管(1)与中管(2)之间装有符合抛物面形状的反光板(4)。
2.根据权利要求1所述的集热装置，其特征是反光板(4)用铝材制成，其表面镀上铝代铝膜、干涉膜、衍射膜、黑镉镀层或黑漆镀层。
3.根据权利要求1所述的集热装置，其特征是外管(1)、中管(2)和内管(3)之间充以空气。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100513926C (zh) * 2006-08-28 2009-07-15 中国科学院电工研究所 高温太阳能集热管及其制造工艺
CN101042266B (zh) * 2006-02-22 2011-06-08 淄博绿能环保设备科技有限公司 带有介质光热转化传导玻璃复合管承压、直通的太阳真空换能管
CN113108482A (zh) * 2016-12-26 2021-07-13 中国科学院近代物理研究所 太阳能吸热器、太阳能集热系统及太阳能发电系统

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