CN203824114U - 自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器，包括联箱、集热管，所述集热管通过防尘圈与联箱密封连接，其特征在于，所述集热管为自聚光全玻璃太阳能真空集热管，所述联箱内设置有两端与联箱的进出口相连接的金属波纹管，所述金属波纹管内填充有水，所述联箱及自聚光全玻璃太阳能真空集热管内填充有导热油。本实用新型真空集热管中的传热工质选用导热油，打破了水作为传热工质因其沸点低对热利用效率的限制；也避免了因长期使用而导致的换热效率降低的问题。相对于现有技术，本实用新型提高了换热效率，避免了因长期使用导致的热利用降低的问题。

Description

自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用领域，尤其是一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器。

背景技术

现有的太阳能集热器，均是采用普通的太阳能真空集热管，以水为传热工质。水作为传热工质，在加热过程中会产生水垢，沉积在真空集热管内壁上，从而影响换热效率，另外，由于水的沸点为100℃，不利于提高热利用率。例如，公告号为CN2244171U的实用新型专利公开的“真空管太阳能蒸汽集热器”，由真空管、反射板、框架、储气箱及支架组成。所述储气箱为一空盒体，体积小，底部连通真空管，两侧装有可用于进水及输气的管道，静止状态时真空管内及储气箱底注有软化水，工作状态时，热蒸汽存贮于储气箱内。该集热器以水为传热介质，长期使用会在真空管上结垢，降低换热效率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，提供一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器。

本实用新型是通过以下技术解决方案实现上述技术目的的。

一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器，包括联箱、集热管，所述集热管通过防尘圈与联箱密封连接，其特征在于，所述集热管为自聚光全玻璃太阳能真空集热管，所述联箱内设置有两端与联箱的进出口相连接的金属波纹管，所述金属波纹管内填充有水，所述联箱及自聚光全玻璃太阳能真空集热管内填充导热油。

优选地，所述自聚光全玻璃太阳能真空集热管包括罩玻璃管、位于罩玻璃管内部的内管，所述内管表面涂覆有选择性吸收涂层，罩玻璃管与内管之间设置有支撑件，罩玻璃管与内管的开口端焊接密封，罩玻璃管与内管之间为真空夹层，真空夹层中设置有吸气剂、罩玻璃管内壁设有吸气膜，罩玻璃管轴线以下的外表面涂覆外反射膜。

优选地，所述罩玻璃管轴线以上的内壁为聚光透镜，所述聚光透镜轴向延伸、周向对称。

优选地，所述内管的外径是罩玻璃管的外径的1/3～1/5。

优选地，所述内管的轴线与罩玻璃管的轴线不重叠、且位于罩玻璃管的轴线下。本实用新型所述的自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器，在太阳光的照射下，所述真空集热管集热将导热油加热，然后将热量传递给金属波纹管中的水，产生蒸汽。本实用新型采用的自聚光全玻璃太阳能真空集热管能够实现自聚光，例如罩玻璃管轴线以下的外表面涂覆外反射膜，以及罩玻璃管轴线以上、位于内壁上的聚光透镜，太阳光经过聚焦后其光强成倍的增加，显著的提高了照射到选择性吸收涂层上的光照能量密度，加快了内管中传热工质的升温速度及温度，另一方面，所述内管的外径是罩玻璃管的外径的1/3～1/5，减小了选择性吸收涂层的能量发射总量，从而减低了所述集热管的热损失。同时，真空集热管中的传热工质选用导热油，打破了水作为传热工质因其沸点低对热利用效率的限制；也避免了水作为导热工质容易在所述集热管上沉积水垢而导致的换热效率降低的问题。相对于现有技术，本实用新型提高了换热效率，避免了因长期使用导致的热利用降低的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器的结构图。

图2为图1中所述蒸汽集热器的侧面视图。

图3为所述金属波纹管的结构示意图。

图4为所述自聚光全玻璃太阳能真空集热管的结构图。

图5为所述自聚光全玻璃太阳能真空集热管的截面结构图。

附图标记说明如下：

1-支架端盖，2-铝竖撑，3-联箱，4-防尘圈，5-自聚光全玻璃太阳能真空集热管，51-内管，52-选择性吸收涂层，53-真空夹层，54-罩玻璃管，55-支撑件，56-吸气剂，57-吸气膜，58-外反射膜，6-垫圈，7-尾托，8-尾座，9-尾座端盖，10-螺钉，11-螺栓，12-金属波纹管。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1、图2所示，本实用新型所提供的自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器，包括联箱3、自聚光全玻璃太阳能真空集热管5，所述自聚光全玻璃太阳能真空集热管5通过防尘圈4与联箱3密封连接。所述联箱3内设置有金属波纹管12，金属波纹管12的两端与联箱3的进出口相连接。所述蒸汽集热器以铝竖撑2为支架，铝竖撑2的上端由支架端盖1密封。联箱3固定在支架的上部，支架的下部固定有尾座8，所述联箱3、尾座8均通过螺栓11固定在支架上。所述集热管5的下端安插在尾座8上的槽孔内，集热管5与尾座8的槽孔之间设置有尾托7和垫圈6，以防磕碰。尾座8的两端设置尾座端盖9，所述尾座端盖9由螺钉10固定在尾座8上。所述自聚光全玻璃太阳能真空集热管5，如图3、图4所示，包括罩玻璃管54、位于罩玻璃管54内部的内管51。罩玻璃管54轴线以下的外表面涂覆外反射膜58；所述内管51表面涂覆有选择性吸收涂层52。普通太阳能真空集热管的内管51外径比罩玻璃管54外径小10～15mm，而所述自聚光全玻璃太阳能真空集热管5的内管51和罩玻璃管54的外径选用非常规设置，所述内管51的外径是罩玻璃管54的外径的1/3～1/5，使所述内管51的轴线与罩玻璃管54的轴线不重叠、且位于外反射膜58的焦线上。例如罩玻璃管54选用外径为58mm、70mm或102mm的玻璃管，内管51选用外径为20mm的玻璃管，这种非常规设置提高了所述集热管5的采光面积，减小吸热面积，一方面增大了选择性吸收涂层52接受的太阳光照能量密度，加快了内管51中传热工质的升温速度及温度，另一方面减小了选择性吸收涂层52的能量发射总量，从而减低了所述集热管5的热损失。罩玻璃管54与内管51之间设置有支撑件55，一方面，装配过程中方便控制内管51的位置，另一方面对内管51起到支撑作用。罩玻璃管54与内管51的开口端焊接密封，罩玻璃管54与内管51之间为真空夹层53，真空夹层53中设置有吸气剂56、罩玻璃管54内壁设有吸气膜57。

在所述金属波纹管12内填充水，在所述联箱3及自聚光全玻璃太阳能真空集热管5内填充导热油，以导热油为传热工质。使用过程中，通过导热油将热量传递给金属波纹管中的水，进而产生蒸汽。由于，导热油的沸点远远高于水的沸点，因此，能够提高热利用率。同时，由于导热油在使用过程中不会产生沉淀物，因此不会造成所述蒸汽集热器因长期使用造成的热效率下降。

进一步地，所述罩玻璃管54轴线以上的内壁上设置聚光透镜，所述聚光透镜轴向延伸、周向对称，以进一步提高选择性吸收涂层52接受的太阳光照能量密度，提高集热效率。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管式蒸汽集热器，包括联箱(3)、集热管，所述集热管通过防尘圈(4)与联箱(3)密封连接，其特征在于，所述集热管为自聚光全玻璃太阳能真空集热管(5)，所述联箱(3)内设置有两端与联箱(3)的进出口相连接的金属波纹管(12)，所述金属波纹管(12)内填充有水，所述联箱(3)及自聚光全玻璃太阳能真空集热管(5)内填充有导热油；所述自聚光全玻璃太阳能真空集热管(5)包括罩玻璃管(54)、位于罩玻璃管(54)内部的内管(51)，所述内管(51)表面涂覆有选择性吸收涂层(52)，罩玻璃管(54)与内管(51)之间设置有支撑件(55)，罩玻璃管(54)与内管(51)的开口端焊接密封，罩玻璃管(54)与内管(51)之间为真空夹层(53)，真空夹层(53)中设置有吸气剂(56)、罩玻璃管(54)内壁设有吸气膜(57)，罩玻璃管(54)轴线以下的外表面涂覆外反射膜(58)。 

2.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述罩玻璃管(54)轴线以上的内壁为聚光透镜，所述聚光透镜轴向延伸、周向对称。 

3.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述内管(51)的外径是罩玻璃管(54)的外径的1/3～1/5。 

4.根据权利要求1所述的集热器，其特征在于，所述内管(51)的轴线与罩玻璃管(54)的轴线不重叠、且位于外反射膜(58)和/或聚光透镜的焦线上。