CN201203278Y - 伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管 - Google Patents

伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于太阳能应用领域，提供了一种伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻璃外管和套置于该玻璃外管内的玻璃内管，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管外表面上设有太阳能选择性吸收涂层，该玻璃内管和玻璃外管之间为真空空间，在该玻璃内管的背光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件，该伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管上还设有至少一个伸缩节，该玻璃内管与玻璃外管间设有支撑件，该支撑件位于玻璃管的中部或者靠近两端部。其中伸缩节可以为剖面为U型的圆环状结构的连接件，该伸缩节密封设在玻璃内管和玻璃外管的端部，连接玻璃内管和玻璃外管。本实用新型解决了现有的直通式玻璃集热管存在的容易破裂、集热效率不高的缺点。

Description

伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用领域，特别涉及一种伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管。
背景技术
目前市场上使用的集热管多为一端封闭的双层玻璃管结构，玻璃外管和玻璃内管之间为真空腔，玻璃内管的外表面涂有太阳能选择性吸收涂层。这种全玻璃真空集热管工作时，内外管温度差较大，易产生爆管；且这种集热管为单端开口结构，内管中的水只能凭借因温差引起的对流产生循环，换热效率不高。
专利号为ZL99221202.2，申请日为1999年6月10日的名为直通式玻璃真空太阳能集热管的专利提出了一种解决办法，其结构有外玻璃管和内玻璃管，内、外玻璃管间为夹层真空空间，将内玻璃管两端均改为敞口的，内玻璃管中间设有断开处，该断开处两边的玻璃管依次由膨胀合金管、金属波纹管、膨胀合金管连接。这种结构的集热管很好的消化了内、外管温度差引起的膨胀量差，从而解决了集热管受热后爆管的问题。但该种集热管由于没有反射、聚光装置，集热效率仍然不高。
专利号为ZL200520133468.4，申请日为2005年11月22日的名为玻璃真空太阳能集热管的专利披露了一种玻璃内管两端开口，在玻璃外管上设有伸缩节，在玻璃内管的背光面和玻璃外管之间设有聚光反射元件的太阳能集热管，该结构由于设有聚光元件，提高了集热效率。
这两个专利虽然解决了内、外温度差引起的膨胀量差而引起的爆管的问题，但是都存在玻璃内管和外管容易破裂的缺点。
发明内容
为了解决现有的直通式玻璃集热管存在的容易破裂、集热效率不高的缺点，本实用新型提供了一种伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，这种管子不易破裂、集热效率高。
本实用新型的技术方案为一种伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻璃内管和套置于该玻璃内管外的玻璃外管，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管外表面上设有太阳能选择性吸收涂层，该玻璃内管和玻璃外管之间为真空空间，在该玻璃内管的背光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件，该伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管上还设有伸缩节，所述伸缩节由可伐合金环、波纹管、可伐合金环密封连接而成，所述伸缩节可以为一个也可以为两个，在所述玻璃内管与玻璃外管间还设有一对支撑件。
所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其中当只有一个伸缩节时，所述伸缩节设在玻璃内管的中部，当为两个伸缩节时可以设置在靠近两端部，所述伸缩节也可以设在玻璃外管的中部或者靠近两端部。所述的伸缩节和玻璃管的连接可以采用热压封接工艺，低温玻璃焊料封接工艺或采用火焰熔封工艺，高频熔封工艺。
所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，该玻璃外管内表面朝着太阳方向的部分，截面为抛物线状或者CPC型。
所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，所述的聚光反射元件为镀设于玻璃外管内表面朝向太阳方向的部分的反射膜构成，该聚光反射元件也可以为聚光反射板，该聚光反射板设在玻璃内管的背光面和玻璃外管之间，截面可以为抛物线形或者为CPC型。
所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其玻璃外管和玻璃内管可以同心设置也可以偏心设置。
本实用新型的有益效果为：1.结构稳定，不易破裂，由于设置了两个伸缩节，此时为了保证管子的刚度必须设置一对支撑件来保持整个管子结构的稳定。
2.消除了内、外管因温度不同而产生的膨胀量差，避免了爆管现象。本实用新型由于设置了两个伸缩节更好的消化了因内、外管温度不同而产生的膨胀量差，从而避免了爆管现象。
3.当两个伸缩节设在在玻璃外管上时更易于加工和安装。
4.聚光反射元件的设置，提高的太阳能集热管的集热效率，并且玻璃内管辐射出来的热量也可以被聚光反射元件部分的反射回去，减小了热量损失。
5.聚光反射元件的截面为抛物面状或者CPC型增大了有效反射面积，提高了反射效率，使得集热效果更好。
附图说明
1.本实用新型的伸缩节设在玻璃外管上的结构示意图。
其中1玻璃外管，2玻璃内管，3选择性太阳能吸收涂层，4真空空间，5伸缩节，6聚光反射元件，7支撑件，8吸气剂。
2.本实用新型的伸缩节设在玻璃内管上的结构示意图。
3.CPC型玻璃外管的截面示意图。
4.抛物线形玻璃外管的截面示意图。
具体实施方式
如图1所示伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻璃外管1和套置于该玻璃外管内的玻璃内管2，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管2的外表面上设有太阳能选择性吸收涂层3，该玻璃内管2和玻璃外管1之间为真空空间4，在所述真空空间4内可放置吸气剂8以保证达到更好的真空效果。在该玻璃内管的背光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件6，在该伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管的玻璃外管1的中部还分别设有两个伸缩节5，该伸缩节5由可伐合金环、波纹管、可伐合金环密封连接而成。该玻璃内管2与玻璃外管1间还设有一对支撑件7，该对支撑件7位于集热管的中部或者靠近两端部。该支撑件的设置主要是为了保证集热管的刚度，由于设置了双伸缩节，集热管的刚度大大降低，这个时候支撑件7的存在就可以很好的保持结构的稳定，防止因为双伸缩节5的设置而使得集热管由于刚度不够爆裂。在本实施例中伸缩节5是设置在玻璃外管1上的，这样的设置使得加工更加的容易，而且由于设置在玻璃外管1上，不会受到玻璃内管2中换热介质的侵蚀，从而延长了其使用寿命。
如图2所示在本实用新型的另一种实施方式中两个伸缩节5是设在靠近玻璃内管2的中部的，双伸缩节5的存在可以更好的消除内外管温度差产生的膨胀量差，不易爆管。伸缩节5与玻璃内管2和玻璃外管1的连接可以采用热压封接工艺，低温玻璃焊料封接工艺或采用火焰熔封工艺，高频熔封工艺来实现。
在本实用新型的又一种实施方式中本实用新型中的玻璃外管1除了做成通常的圆筒形外，在该伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管的玻璃外管朝着太阳方向的部分的截面也可以做成如图3所示的CPC型或者是如图4所示的抛物线型，这样当直接在玻璃外管1的内表面镀设反射膜的时候可以增加聚光反射元件6的有效聚光反射面积，提高集热效率，减小热量损失。
在所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管中，聚光反射元件6可以为直接于玻璃外管1内表面朝向太阳方向的部分的镀设反射膜，也可以为设在玻璃内管2的背光面和玻璃外管1之间的聚光反射板，截面可以为抛物线形或者为如图5所示的CPC型。

Claims (9)

1.一种伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管包括玻璃内管和套置于该玻璃内管外的玻璃外管，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管外表面上设有太阳能选择性吸收涂层，该玻璃内管和玻璃外管之间为真空空间，在该玻璃内管的背光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件，该伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管上还设有伸缩节，所述伸缩节由可伐合金环、波纹管、可伐合金环密封连接而成，其特征在于所述伸缩节为一个或两个，在所述玻璃内管与玻璃外管间还设有一对支撑件。
2.如权利要求1所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的一个伸缩节设在玻璃内管的中部。
3.如权利要求1所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的两个伸缩节分别设在靠近玻璃外管的两端部。
4.如权利要求1所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的支撑件位于玻璃管的中部或者靠近两端部。
5.如权利要求1所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的玻璃外管内表面朝着太阳方向的部分，该截面为抛物线状或者CPC型。
6.如权利要求1所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的聚光反射元件为镀设于玻璃外管内表面朝向太阳方向的部分的反射膜构成。
7.如权利要求1所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的聚光反射元件为聚光反射板，该聚光反射板设在玻璃内管的背光面和玻璃外管之间。
8.如权利要求7所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的聚光反射元件为截面为抛物线形的聚光反射板。
9.如权利要求7所述的伸缩节式双层玻璃真空太阳能集热管，其特征在于所述的聚光反射元件为截面为CPC型的聚光反射板。
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