[发明专利]直通式双层玻璃真空太阳能集热管

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能应用领域，特别涉及一种直通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或者是直通式的玻璃内管为两端敞口的双层玻璃管结构，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。

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、外玻璃管间为真空层，内玻璃管两端均为敞口，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。

这两个专利都是通过在内管或者外管的中部加伸缩节而解决内、外温度差引起的膨胀量差而引起的爆管的问题，但是由于伸缩节是在玻璃管的中部，采用的是波纹管，靠波纹管轴向伸缩即沿集热管长度方向的伸缩来消除玻璃内管和外管的膨胀量差的，目前还没有一种能够从径向来消除膨胀量的玻璃集热管。

发明内容

为了解决现有的直通式玻璃集热管仅能以波纹管的轴向伸缩消除膨胀量、集热效率不高的缺点，本发明提供了一种可以从径向消除膨胀量、集热效率高的直通式双层玻璃真空太阳能集热管。

本发明所采用的技术方案是一种直通式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻璃内管和设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，为了更加确保真空空间的真空度可以设置吸气剂于真空空间中，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，该直通式双层玻璃真空太阳能集热管上还设有伸缩节，所述的伸缩节为U型截面的圆环状伸缩节，所述伸缩节设在玻璃内管与玻璃外管的端部，所述伸缩节与玻璃内管及玻璃外管密封连接，所述伸缩节由线膨胀系数在3×10^-6m/m·℃至5×10^-6m/m·℃的材料制成。

所述的直通式双层玻璃真空太阳能集热管，其中伸缩节可以是分别设于集热管两端的两个也可以是位于一端的一个伸缩节，该伸缩节密封设在集热管的端部，连接玻璃内管和玻璃外管。该U型截面的伸缩节是由富有弹性的材料制成，该材料的线膨胀系数在3×10^-6m/m·℃至5×10^-6m/m·℃。在本发明中，所述的U型截面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。所述的的U型截面的伸缩节的端部也可以是波纹状的，这样可以更好的吸收膨胀量差。

在本发明中，在所述的直通式双层玻璃真空太阳能集热管的玻璃内管与玻璃外管间可以设有支撑件，该支撑件可以设置在集热管的中部或者是分别设置在靠近两端的地方。

所述的直通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。

所述的直通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。

所述的直通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。

本发明的有益效果为：1.U型的圆环状结构的伸缩节，变原来的波纹管的沿管子长度方向上的轴向伸缩为在管子端部的径向伸缩，更好的消除了内、外管因温度不同而产生的膨胀量差，避免了爆管现象。当在两端设置两个伸缩节时，效果更好。

2.结构稳定，不易破裂，由于设置了支撑件，保持了结构的稳定，不会因为管子的长度加长造成中间强度不够而破裂。

3.U型的圆环状结构的伸缩节的使用减少了焊缝数目，而且由于设置在玻璃管的端部更易于加工和安装，大大降低了生产。

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。