[发明专利]内聚光减容太阳能中高温集热管及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内聚光减容太阳能中高温集热管及制作方法。

背景技术

目前用于太阳能的集热管主要有两类，其一是全玻璃真空集热管，其管的一端为盲端，另一端为与联集器连通的开口端，该类集热管以水为热传导介质。另一类是玻璃双真空热管，该管的两端都为盲端，其采用一种导热介质做为太阳能集热管的热传导介质。该两类集热管已广泛应用于太阳能热水器，而太阳能热水器作为一种提供廉价热源的生活用品深受广大公众喜爱。为了进一步提高太阳能集热管的集热温度和热效率，中国专利文献于2006年11月15日公开了一种申请号为：200610082953.2,名称为：内聚光真空太阳能集热管的技术方案，该技术方案采用透光材料制成外真空管，在外真空管内沿轴向设有吸热管，并在外真空管内的下方沿轴向还设有反光板，反光板的横截面为开口向上、并列的双抛物线或横截面为开口向上的抛物线，吸热管位于由双抛物线或抛物线的焦点构成的轴上。该种技术方案虽然通过反光板能有效地增加吸收太阳能的热效率，但该专利仍存在如下技术缺陷：1、由于该方案反光板的焦轴、吸热管与外罩管三者间为中心轴不重合结构。因此不但加大了集热管加工制作及装配安装的难度。特别是反光板采用双抛物面或抛物面的非跟踪结构，造成了一定时间内反射板焦轴一部分脱离吸热管表面，使得吸热效率下降。2、该方案的吸热管采用硼硅玻璃制作，该种材料制成的吸热管，当达到高温时易炸管破裂淌出热介质，造成系统运行失败。并且吸热管两端头采用开口封接结构，其封接口受热时极易引起吸热管膨胀炸管破碎。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能利用率高的内聚光减容太阳能中高温集热管及制作方法。

本发明的目的是这样实现的：该种内聚光减容太阳能中高温集热管它包括透光材料制成的外罩管和同轴的吸热管及装配在二者间的反射板构成的真空内聚光太阳能集热器，其特征在于真空内聚光太阳能集热器内配装有热能传导器，所述热能传导器由金属套管和装配在金属套管内的金属导流腔管及充装在金属套管和导流腔管内的导热介质构成，所述金属套管插装在吸热管的内腔中，二者间紧密接触，金属导流腔管与金属套间构成导热热介质传输通路。

制造该内聚光减容太阳能中高温集热管的方法是由以下步骤完成的：

1）真空内聚光太阳能集热器的制作

外罩管的制作：将玻璃胚管的一端熔烧制成收缩口结构，其收缩口直径尺寸与吸热管直径配合，另一端为定尺熔断敞口，其直径保持原直径不变，内外清洗待用；

吸热管的制作：将直径小于外罩管的玻璃胚管定尺熔断，其中一端熔烧封口、清洗、干燥，并在外表层溅射耐高温太阳能吸收膜待用；

反射板的制作：将基板模压成型为复合抛物面形状后，清洗、镀膜待用；

组装：首先将带弹性支撑架的抛物面反射板从外罩管的敞口端插入外罩管的内腔中，然后装配吸热管的弹性支撑架，弹性支撑架装配在外罩管内腔的内端部，吸热管的封口端头插装在弹性支撑架上，吸热管的开口端与外罩管的收缩口端熔接为一体，由外罩管的敞口端抽真空并熔接封口；吸热管和外罩管及反射板组合构成真空内聚光太阳能集热、隔热空间；

2）热能传导器的制作

金属套管的制作：将金属胚管的一端口焊接封堵，其另一端加工制成连接螺纹待用；

金属导流空腔体的制作：选择直径小于金属套管的金属胚管作为金属导流管，并将其一端头加工制成连接插接口待用；金属空腔体为两端口开放的空腔管，其直径大于金属导流管小于金属套管；将金属导流管插装在金属空腔体内，其端头伸出金属空腔体外，二者焊接为一体，并组合构成金属导流空腔体；

3）成装

将金属导流空腔体插装在金属套管内，二者组合构成热能传导器；再将热能传导器插装在真空内聚光太阳能集热器吸热管的内腔室中，其二者间加装弹性支撑卡；金属套管装配在贴近吸热管内壁处；金属导流空腔体和金属套管间形成的环形通路与金属导流管构成导热介质传输通路；由真空内聚光太阳能集热器和热能传导器组合构成了内聚光减容太阳能中高温集热管。