CN212673531U - 全玻璃热管中温真空太阳集热管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种全玻璃热管中温真空太阳集热管,在罩玻璃管内表面设有中红外反射增透涂层,中红外反射增透涂层包括硅基氧化物薄膜与中红外反射涂层,硅基氧化物薄膜附着于罩玻璃管的内表面,而中红外反射涂层附着于硅基氧化物薄膜的内侧。本实用新型可以对透过罩玻璃管的太阳光进行增透功能,提高罩玻璃管透射比3%左右。还可以将选择性吸收涂层发射的5‑15μm的光谱反射回集热管,对比发射比0.06,通过中红外反射涂层作用,可减少发射能量50%左右,综合发射比降低到3%左右,有效降低选择性吸收涂层的发射热损。在‑15℃寒冷温度下,有效提升集热管在60‑90℃工作范围时的综合集热性能和有效得热量。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能热利用领域,涉及一种全玻璃热管中温真空太阳集热管。
背景技术
多年来,太阳能光热户用采暖主要采用普通全玻璃真空太阳能集热管及其集热器。普通全玻璃真空太阳集热管一直作为太阳能热水器集热管元件使用,常规使用温度不大于50℃即可满足要求。一般供热采暖要求供热温度不低于60 ℃,回水温度不低于50℃。参照GB/T17049-2005全玻璃真空太阳集热管技术要求,吸收比α≥0.86,发射比τ≤0.08,热损≤0.85,对于满足常规太阳能热水需求可以满足基本要求。但当受限于北方冬季寒冷条件因素,普通全玻璃真空太阳集热管效率低下,且管内有水造成冬季容易冻裂漏水而少有使用。当用于北方冬季取暖应用时,则效率低下,维护压力显著增加而不能为市场所接受。
因此,需要开发一种针对北方地区冬季清洁取暖市场特殊环境需求的太阳能光热供暖专用中温真空太阳集热管,切实解决北方冬季清洁取暖市场低效、防冻的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种全玻璃热管中温真空太阳集热管,解决了北方冬季清洁取暖市场应用集热管存在的低效、防冻的问题。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种全玻璃热管中温真空太阳集热管,包括罩玻璃管、内玻璃管以及冷凝段,其特征在于:
在所述罩玻璃管内表面设有中红外反射增透涂层,所述中红外反射增透涂层包括硅基氧化物薄膜与中红外反射涂层,所述硅基氧化物薄膜附着于罩玻璃管的内表面,而中红外反射涂层附着于硅基氧化物薄膜的内侧。
所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其中:所述中红外反射涂层为氧化铟锡涂层或氧化锌铝涂层。
所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其中:所述硅基氧化物薄膜与中红外反射涂层的厚度分别为10-100nm,总厚度为30-150nm。
所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其中:所述中红外反射涂层的厚度为30-50nm,硅基氧化物薄膜的厚度为40-60nm。
所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其中:所述罩玻璃管的外表面设有自清洁增透涂层,所述自清洁增透涂层具有钛/硅基氧化物薄膜。
所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其中:所述钛/硅基氧化物薄膜直接附着于所述罩玻璃管的外表面,或者在所述钛/硅基氧化物薄膜与所述罩玻璃管外表面之间还具有硅基氧化物层。
所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其中:所述钛/硅基氧化物薄膜是由金红石相TiO2与硅基氧化物以共混制程制成。
所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其中:所述硅基氧化物层、钛/硅基氧化物薄膜的厚度分别为10-100nm,总厚度为30-150nm。
所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其中:所述钛/硅基氧化物薄膜的厚度为30-50nm,硅基氧化物层的厚度为40-60nm。
与现有技术相比较,本实用新型具有的有益效果是:
罩玻璃管内表面的中红外反射增透涂层,可以对透过罩玻璃管的太阳光进行增透功能,进一步提高罩玻璃管透射比3%左右。所述中红外反射涂层可以将选择性吸收涂层发射的5-15μm的光谱反射回集热管,对比发射比0.06,通过中红外反射涂层作用,可减少发射能量50%左右,综合发射比降低到3%左右,有效降低选择性吸收涂层的发射热损。在-15℃寒冷温度下,有效提升集热管在 60-90℃工作范围时的综合集热性能和有效得热量。
另外,罩玻璃管表面制备有自清洁增透涂层,通过最外表面的金红石相的 TiO2/SiOx涂层,在紫外光催化作用下,可以分解集热管管表面的有机物。而金红石相的TiO2/SiOx涂层具有自清洁作用,减轻灰尘和分解的有机物在集热管表面的附着力。在外力,如风力、雨水的冲刷下极容易脱落,大幅度减少集热管外表面灰尘和有机物对太阳光透射的影响。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是罩玻璃管及其涂层的环向截面示意图。
图3是罩玻璃管与内玻璃管的纵剖截面示意图。
图4是本实用新型的方法流程图。
附图标记说明:1冷凝段;2内玻璃管;3太阳选择性吸收涂层;4真空夹层;5罩玻璃管;6自清洁增透涂层;61硅基氧化物层;62钛/硅基氧化物薄膜; 7中红外反射增透涂层;71硅基氧化物薄膜;72中红外反射涂层;8后支撑件; 9吸气剂;10吸气镜面;11工质;12前支撑件;A内管加工;B罩玻璃管加工; C冷凝段加工;D支架加工;E三管熔封。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型提供一种全玻璃热管中温真空太阳集热管,主要包括罩玻璃管5、内玻璃管2以及冷凝段1,其中:
内玻璃管2位于罩玻璃管5内,与罩玻璃管5同轴布置。内玻璃管2圆头与罩玻璃管5圆头在同方向,并通过后支撑件8支撑固定。内玻璃管2开口与罩玻璃管5开口在同方向,并通过前支撑件12支撑固定;
内玻璃管2开口与罩玻璃管5开口与冷凝段1实现三管熔封对接(或者,当内玻璃管2和冷凝段1为整体结构时,内玻璃管2和冷凝段1整体结构与罩玻璃管5形成双管熔封对接),并保证冷凝段1与内玻璃管2、罩玻璃管5同轴设置;
为保证全玻璃热管中温真空太阳集热管抗机械冲击能力,内玻璃管2、冷凝段1、罩玻璃管5的壁厚均不小于1.7mm,所述壁厚负公差为0mm;其中,罩玻璃管5壁厚为1.7mm为宜,内玻璃管2、冷凝段1壁厚为1.8mm为宜,但均不超过2.5mm。
内玻璃管2、冷凝段1、罩玻璃管5的材质均为高硼硅玻璃3.3,要求环切等级不低于HQ7,其他性能要求符合GB/T 29159-2012全玻璃真空太阳集热管用玻璃管相关技术要求。
前支撑件12距离三管熔封对接的环封口约20-50mm,以30mm为最佳。前支撑件轴向宽度为3-10mm,以5mm为宜。
所述前支撑架12、后支撑件8均采用不锈钢材质,一般为SUS201、SUS202、 SUS301、SUS304、SUS316、SUS316L等不锈钢;壁厚一般为0.1-1mm,以0.5mm 为宜。
内玻璃管2与罩玻璃管5之间形成有真空夹层4,所述真空夹层4的真空度优于5*10-2Pa,以优于5*10-3Pa为宜。
在后支撑件8上固定有吸气剂9,在内玻璃管2圆头外表面、罩玻璃管5圆头内表面设有吸气镜面10。
在内玻璃管3外表面设有选择性吸收涂层3,选择性吸收涂层3由内至外包括红外反射层、吸收层以及减反射层,所述红外反射层以铜、铝或铝合金为宜,所述吸收层是以铝的氮氧化物掺杂不锈钢、钛、钒、镍、铬等,所述减反射层是以硅基、铝基、钛基材料的单层或多层氮化物、氧化物或氮氧化物主,以实现所选用选择性吸收涂层的吸收比α≥0.91,发射比τ≤0.05,以显著提升选择性吸收涂层3的集热性能。
内玻璃管3内填充有工质11。所述工质11是单一液体(H2O)或以H2O为主的混合液体,所述混合液体例如是H2O和C2H6O的混合液、H2O和(CH2OH)2的混合液、H2O和C3H8O2混合液,混合液体中H2O的体积比为30%~70%。
所述工质11还可以是以H2O为主的无机盐溶液,例如金属钠、钾、钙的氯化物,或者是硫酸盐、硝酸盐的水溶液,或者是金属钠、钾、钙的氢氧化物的水溶液。
工质11总体积与内玻璃管内腔的总容积比为千分之一~千分之五为宜。经对各种液体测试比较。一般体积比在千分之五时,集热管温度达到350℃时为耐压临界点。一般集热管空晒温度可以达到250℃,无聚光条件下,最高温度可达到320℃。经过对玻璃缺陷比例分析,实验优化,对比测试,工质11体积比以不超过千分之三为最为安全可靠。工质内不冷凝气体溶解量不大于0.2g/L。
所述冷凝段1的直径、壁厚与内玻璃管2相同,且在冷凝段近圆头处设置防爆炸裂划痕或在圆头处做薄壁处理。
如图1、图2、图3所示,所述罩玻璃管5外表面设有自清洁增透涂层6,所述自清洁增透涂层6包括附着在罩玻璃管5外表面的硅基氧化物层61以及形成在硅基氧化物层61外侧的钛/硅基氧化物薄膜62(双涂层结构)。其中,是在罩玻璃管5外表面形成硅基氧化物层61之后,再将经过高温排气热处理后的金红石相TiO2附着在硅基氧化物层61上形成共混,得到钛/硅基氧化物薄膜62。所述硅基氧化物层61、钛/硅基氧化物薄膜62的涂层厚度分别为10-100nm,总厚度为30-150nm。其中,钛/硅基氧化物薄膜62的厚度为30-50nm,硅基氧化物层61的厚度为40-60nm为宜。
当然,所述自清洁增透涂层6也可仅包含由金红石相TiO2与硅基氧化物共混形成的钛/硅基氧化物薄膜62,而构成单一涂层结构。
无论所述自清洁增透涂层6为单一涂层结构或双涂层结构,均可实现 300-2500nm范围的增加太阳光透射能力,提升集热管的集热性能。同时通过金红石相TiO2的自清洁特性,解决罩玻璃管5外表面积灰、积尘影响透射的问题。
所述罩玻璃管5内表面设有中红外反射增透涂层7,所述中红外反射增透涂层7主要有两层涂层组成,即硅基氧化物薄膜71、中红外反射涂层72。所述硅基氧化物薄膜71附着于罩玻璃管5的内表面,而中红外反射涂层72附着于硅基氧化物薄膜71的内侧,各涂层厚度分别为10-100nm,总厚度为30-150nm。其中以中红外反射涂层72的厚度为30-50nm,硅基氧化物薄膜71的厚度为 40-60nm为宜。
所述中红外反射涂层72为铟、锡、锌、铝等金属氧化物,一般为氧化铟锡涂层或氧化锌铝涂层。特别是采用掺杂铝的氧化锌涂层,对紫外、可见光和近红外有良好的透射性能,对5μm以外的中远红外具有显著的反射性能,特别是对5-15μm的中远红外线有显著的反射特性。
通过硅基氧化物71、中红外反射涂层72形成中红外反射增透涂层7,即中红外反射增透涂层7,可在300-2500nm波长范围内提高罩玻璃管透射率3%,同时对5-15μm的中远红外光有大于90%的反射率。从而可以有效的提高罩玻璃管5的透射比。同时将选择性吸收涂层3发射的5-15μm红外光反射回集热管予以吸收,可显著降低集热管的辐射热损。
所述全玻璃热管中温真空太阳集热管的罩玻璃管5直径为58mm,长度为 1600-2100mm(以1800mm为宜),冷凝段长度为80-180mm(以120mm为宜)。
所述全玻璃热管中温真空太阳集热管主要解决的问题和有益的效果如下:
1.自清洁增透涂层6
集热管长期暴露在大气环境下,集热管外表面极容易附着灰尘,影响罩玻璃管5的透射。
罩玻璃管5表面制备有自清洁增透涂层6,通过最外表面的金红石相的 TiO2/SiOx涂层,在紫外光催化作用下,可以分解集热管管表面的有机物。而金红石相的TiO2/SiOx涂层具有自清洁作用,减轻灰尘和分解的有机物在集热管表面的附着力。在外力,如风力、雨水的冲刷下极容易脱落,大幅度减少集热管外表面灰尘和有机物对太阳光透射的影响。
普通硼硅玻璃3.3,壁厚为2.0mm左右时,透射比为90%左右。通过在罩玻璃管5外表面TiO2/SiOx-SiOx双层增透涂层,具有优异的耐磨性能,及在 300-2500nm波段具有优异的增透性能,可以提升罩玻璃管透射比3%左右。有效提高集热管集热性能。
2.罩玻璃管
罩玻璃管的强度影响集热管抗外界机械冲击的能力。为降低成本,常规太阳能热水器、集热器用全玻璃真空集热管的罩玻璃管壁厚已降低到1.6±0.1mm,几乎都是走下偏差,给用户使用留下巨大的隐患。
罩玻璃管选用壁厚不小于1.7mm(负公差为0)的硼硅玻璃3.3,环切等级严格要求HQ7以上,其他性能要求符合GB/T 29159-2012全玻璃真空太阳集热管用玻璃管相关技术要求,能够确保集热管具有优良的抗机械冲击性能,满足集热管能够在全季节、全天候条件下安全、可靠、稳定运行。
3.中红外反射增透涂层7
内玻璃管的外表面为选择性吸收涂层,在工作温度为80℃左右时,其红外辐射光谱为8-12μm,所辐射光谱为罩玻璃管5所吸收,传递散失到外部空间造成热损失。
罩玻璃管内表面为中红外反射增透涂层7,可以对透过罩玻璃管的太阳光进行增透功能,进一步提高罩玻璃管透射比3%左右。中红外反射增透涂层7外表面的红外反射涂层7为铟、锡、锌、铝等金属氧化物,一般为氧化铟锡,或氧化锌铝涂层。特别是采用掺杂铝的氧化锌涂层。所述中红外反射涂层可以将选择性吸收涂层发射的5-15μm的光谱反射回集热管,对比发射比0.06,通过中红外反射涂层作用,可减少发射能量50%左右,综合发射比降低到3%左右,有效降低选择性吸收涂层的发射热损。在-15℃寒冷温度下,有效提升集热管在 60-90℃工作范围时的综合集热性能和有效得热量。
4.真空夹层4
真空夹层4可显著降低集热管内玻璃管2通过真空夹层4向罩玻璃管5传递热量。通过真空夹层传递热量主要为传导和对流两种方式,通过将真空夹层真空度提高到5*10-3,可解决真空夹层通过传导和对流造成的热量损失。
5.选择性吸收涂层3
选择性吸收涂层3具有高吸收、低发射特性。设计要求选择性吸收涂层吸收比α≥0.91,发射比τ≤0.05。该指标远远优于相应国标对选择性吸收涂层性能额要求。特别适合在北方寒冷地区冬季集热使用,可以在极寒天气条件下获得60℃以上的热能温度提供基本的保障。
6.内玻璃管2
内玻璃管2的强度影响集热管抗过热能力。空晒条件下,集热管内的温度可以达到320℃,压强可以达到0.6MPa以上,因此,要求内玻璃管具有较高的耐压性能,防止集热管空晒炸管。
内玻璃管2选用壁厚不小于1.8mm(负公差为0)的硼硅玻璃3.3,环切等级严格要求HQ7以上,其他性能要求符合GB/T 29159-2012全玻璃真空太阳集热管用玻璃管相关技术要求,以确保集热管具有优良的抗过热性能,满足集热管能够在全季节、全天候条件下安全、可靠、稳定运行。
7.工质11
内玻璃管2内的不冷凝气体含量对集热管的换热性能影响巨大,主要包括内玻璃管内壁的附着的不冷凝气体,以及介质中的不冷凝气体。
因此,在进行工质灌注时应对对内玻璃管2内壁、工质液体进行除气处理,减少管内不冷凝气体溢出,防止因不冷凝气体影响换热效率,甚至导致集热管失效。
8.冷凝段
冷凝段在圆头处设置防爆炸裂划痕或在圆头处做薄壁处理。可以防止因空晒造成集热管过热时,因偶发内玻璃管缺陷造成的集热管保管问题。当管内压力过大时,冷凝段圆头处的防爆炸裂划痕或薄壁首先破坏,冷凝段上部断掉,实现管内泄压。此时管外液体可以从冷凝段破损处进入的集热管内管内部,可作为普通全玻璃真空集热管使用,不影响整个系统的正常运行。
为了得到本实用新型所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管结构,如图4 所示,本实用新型提出了一种全玻璃热管中温真空太阳集热管的制造方法,主要包括内管加工A、罩玻璃管加工B、支架加工D、内外管装配、冷凝段加工C、三管熔封E、真空排气、工质灌注、检验等工序,其中:
一、所述内管加工A工序,依次包括切长定尺、拉圆头、清洗、烘干、除气、镀膜、强化等主要工序。
所述切长定尺,主要是依据设计内管工序长度,将毛坯内管的长度切割至设计长度范围内,并通过高温火焰将熔封端切口烧平,保证切口圆整;
所述拉圆头,主要是依据设计内管圆头尺寸,通过火焰加热熔融内管一端,并通过拉制设备拉出内管圆头,并在熔融状态下,进行圆头圆整;
所述清洗,主要是先通过清洗剂,对内管外表面进行除油、除污等处理,然后再用去离子水清洗掉内管外表面的清洗剂,以利于后续镀膜工艺,提高膜基结合强度;
所述烘干,主要是将清洗后的内管表面去离子水烘干,去除掉表面的水膜和水分子,以利于后续镀膜前的抽真空,及提高膜基结合强度;
所述除气,主要是通过在真空条件下高温烘烤以及等离子轰击,去除内管表面的杂质及残留气体,并提高集热管内管表面温度,以利于提高镀膜质量,提高膜基结合强度;
所述镀膜,主要是采用一种以上的靶材,在内管外表面镀制包括红外反射层、低阻层、过渡层、高阻层、减反层的选择性吸收涂层;
所述强化工艺,主要是通过高温氧化或等离子等处理工艺,对选择性吸收涂层进行二次强化,提高选择性吸收涂层的性能和高温稳定性。
二、所述罩玻璃管加工B工序,依次包括加工、清洗、烘干、表面活化、硅基涂层双面镀膜、硅基涂层双面镀膜高温固化、中红外涂层镀膜、中红外涂层镀膜高温固化、自清洁涂层镀膜、自清洁涂层镀膜高温固化、装支架等主要工序。
所述罩玻璃管加工B工序的加工,主要是通过切长定尺,拉圆头,圆头打孔,接尾管等完成罩玻璃管机械尺寸的加工;
所述罩玻璃管加工B工序的清洗,主要是先通过清洗剂,对罩玻璃内表面进行除油、除污等处理,然后再用去离子水清洗掉罩玻璃管内表面的清洗剂;
所述罩玻璃管加工B工序的烘干,主要是将清洗后的罩玻璃管表面去离子水烘干,去除掉表面的水膜和水分子,以利于后续镀膜前的抽真空;
所述罩玻璃管加工B工序的表面活化,是指通过机械剖光或化学溶剂等处理方法,实现罩玻璃管内外表面活化;
所述罩玻璃管加工B工序的硅基涂层双面镀膜,是指采用溶胶-凝胶法 (sol-gel)实现罩玻璃管内外表面同时涂覆硅基氧化物涂层;
所述罩玻璃管加工B工序的硅基涂层高温固化,是指在大气条件下,对罩玻璃管内外表面的硅基涂层进行加热固化;
所述罩玻璃管加工B工序的中红外涂层镀膜,是指采用溶胶-凝胶法(sol-gel)实现罩玻璃管内表面涂覆中红外涂层;
所述罩玻璃管加工B工序的中红外涂层高温固化,是指在大气条件下,对罩玻璃管内表面的中红外涂层进行加热固化;
所述罩玻璃管加工B工序的自清洁涂层镀膜,是指采用溶胶-凝胶法 (sol-gel)实现罩玻璃管外表面涂覆自清洁涂层;
所述罩玻璃管加工B工序的自清洁涂层高温固化,是指在大气条件下,对罩玻璃管外表面的自清洁涂层进行加热固化;
所述罩玻璃管加工B工序的装支架工序,是指将支架6从罩玻璃管口通入到罩玻璃管尾部。
三、所述的支架加工D工序,主要包括成型剪切、去毛边、点焊连接、支架清洗、吸气剂点焊。
所述的成型剪切,是指根据支架设计形状进行剪板和成型;
所述的去毛边,使指通过化学方法或物理方法去掉支架剪切过程中形成的毛边,防止在安装支架过程中,毛边划伤罩玻璃管内表面;
所述的点焊连接,是指将两片支架片十字交叉焊接在一起,形成基本支架结构;
所述的支架清洗,是指采用除油剂、去离子水等进行支架的超声波清洗,烘干等工序;
所述的吸气剂点焊,是指将蒸散型吸气剂7或非蒸散型吸气剂点焊在支架的背面。
四、所述的内外管装配工序,主要包括内外管安装、支撑环定位、内外管定位等。
所述的内外管安装,是指将完成镀膜的内管装到罩玻璃管内部,内管圆头通过支架固定在罩玻璃管上;
所述的支撑环定位,是指在距离环封口10-40mm的位置,安装支撑环,通过支撑环和支架,将内管固定的在罩玻璃管内,并实现内管和罩玻璃管的同轴;
所述的内外管定位,是指移动内外管相对位置,保证内管相对于罩玻璃管伸出管外5-10mm。
五、所述的冷凝段加工C工序,主要包括依次包括切长定尺、拉圆头、圆头打孔、结尾管、尾管缩口、清洗、烘干、扩口等主要工序。
所述的冷凝段加工C工序的切长定尺,主要是依据设计冷凝段工序长度,将毛坯冷凝段的长度切割至设计长度范围内,并通过高温火焰将熔封端切口烧平,保证切口圆整;
所述的冷凝段加工C工序的拉圆头,主要是依据设计冷凝段圆头尺寸,通过火焰加热熔融内管一端,并通过拉制设备拉出冷凝段圆头,并在熔融状态下,进行圆头圆整;
所述的冷凝段加工C工序圆头打孔,是在完成拉圆头工序后,圆头在高温熔融状态下,采用一定直径的高压气体吹向圆头中心,在高压气体作用下,形成圆孔,并在冷凝段自动旋转和重力作用下形成规整的圆头孔;
所述的冷凝段加工C工序的结尾管,是将尾管在高温条件下,熔封连接到冷凝段圆头孔内;
所述的冷凝段加工C工序的尾管缩口,是指完成结尾管工序后,对尾管和冷凝段连接的位置,通过拉伸和冷凝段旋转,形成一个孔径为3-5mm、壁厚小于1mm的尾管缩口,以利于集热管排气后杀尾管;
所述的冷凝段加工C工序的清洗,主要是先通过清洗剂,对冷凝段内表面进行除油、除污等处理,然后再用去离子水清洗掉冷凝段内表面的清洗剂;
所述的冷凝段加工C工序的烘干,主要是将清洗后的冷凝段表面去离子水烘干,去除掉表面的水膜和水分子,以利于后续镀膜前的抽真空;
所述的冷凝段加工C工序的扩口,是指在火焰作用下,通过石墨板,将冷凝段管口扩口,扩口直径与罩玻璃管相同,并通过扩口,实现熔封过渡段的玻璃壁厚的减薄。
六、所述的三管熔封E工序主要包括:内外管装卡、内外管预热、内外管熔封减薄、冷凝段装卡、冷凝段预热、三管同速对接、三管同速熔封、冷凝段熔封拉长减薄、熔封段高低温分段退火等工序。
所述的内外管装卡,是指将装配好的内外管组件通过自动或手工方式装到三管对接熔封设备上,并对内外管组件通过管口实现定位;
所述的内外管预热,是指通过火焰对内外管管口同时预热,逐步达到熔融状态;
所述的内外管熔封减薄,是将熔融状态内外管管口,通过石墨板工具将内外管管口熔封连接起来,并通过罩玻璃管尾管通入气体,在气体压力作用下,实现内管以及罩玻璃管在环封口处玻璃壁厚的减薄;
所述的冷凝段装卡,是指装配好的冷凝段组件通过自动或手工方式装到三管对接熔封设备上,并对冷凝段组件通过管口实现定位;
所述的冷凝段预热,是指通过火焰对冷凝段管口同时预热,逐步达到熔融状态;
所述的三管同速对接,使指将熔封的内外管组件、冷凝段组件,在火焰的作用下,同速旋转,使冷凝段的环封口扩口并和内外管组件的环封口相对连接在一起;
所述的三管同速熔封,是指在火焰作用下使冷凝段的环封口和内外管组件的环封口熔封在一起;
所述的三管同速熔封拉长减薄,是指将熔封连接在一起的内管以及罩玻璃管,在熔封状态下,相反于所述冷凝段轴向拉伸5-10mm,实现环封口位置的内管、冷凝段以及罩玻璃管的玻璃壁厚的整体减薄,并使罩玻璃管和冷凝段之间台阶形变为倾斜120度~150度的渐变结构;
所述的熔封段高低温退火,是指对容易产生应力的环封口位置进行从高温到低温,从环封口到远离环封口的应力减弱,从而通过减薄和高低温退火,消除环封口附近的应力。
七、所述的真空排气,是指将熔封退火完成的真空集热管组件进行真空排气,并使集热管真空夹层达到设定真空度,完成罩玻璃管尾管封离。
八、在工质灌注之前,需要进行工质除气与工质混合,其中:
所述的工质除气,是指高温加热或高频振荡等物理方式,将液体工质中的不冷凝气体排出;
所述的工质混合,是指将除气后两个或两个以上液体工质混合或将固体工质溶解到液体工质中,形成新的液体工质;
所述的工质灌注,是指采用工质灌注设备,先对集热管工质腔进行抽真空,随后灌注定量的液态工质,完成冷凝段尾管的封离;
此时,可进行吸气剂蒸散,是指在高频设备作用下,对集热管支架上的吸气剂进行高温蒸散,形成吸气剂钡膜的过程;
九、所述的检验,是指对完成上述工序,并形成全玻璃热管真空太阳能集热管的成品按照相关标准要求进行检验,合格品包装入库的过程。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种全玻璃热管中温真空太阳集热管,包括罩玻璃管、内玻璃管以及冷凝段,其特征在于:
在所述罩玻璃管内表面设有中红外反射增透涂层,所述中红外反射增透涂层包括硅基氧化物薄膜与中红外反射涂层,所述硅基氧化物薄膜附着于罩玻璃管的内表面,而中红外反射涂层附着于硅基氧化物薄膜的内侧。
2.根据权利要求1所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其特征在于:所述中红外反射涂层为氧化铟锡涂层或氧化锌铝涂层。
3.根据权利要求1所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其特征在于:所述硅基氧化物薄膜与中红外反射涂层的厚度分别为10-100nm,总厚度为30-150nm。
4.根据权利要求3所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其特征在于:所述中红外反射涂层的厚度为30-50nm,硅基氧化物薄膜的厚度为40-60nm。
5.根据权利要求1所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其特征在于:所述罩玻璃管的外表面设有自清洁增透涂层,所述自清洁增透涂层具有钛/硅基氧化物薄膜。
6.根据权利要求5所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其特征在于:所述钛/硅基氧化物薄膜直接附着于所述罩玻璃管的外表面,或者在所述钛/硅基氧化物薄膜与所述罩玻璃管外表面之间还具有硅基氧化物层。
7.根据权利要求6所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其特征在于:所述硅基氧化物层、钛/硅基氧化物薄膜的厚度分别为10-100nm,总厚度为30-150nm。
8.根据权利要求7所述的全玻璃热管中温真空太阳集热管,其特征在于:所述钛/硅基氧化物薄膜的厚度为30-50nm,硅基氧化物层的厚度为40-60nm。
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