[发明专利]金属半圆形内管太阳能集热真空管

说明书

所属技术领域

本发明涉及太阳能集热真空管领域，特别涉及一种金属半圆形内管太阳能集热真空管。

背景技术

当前，我国北方地区每年冬季有4～5个月时间的采暖期，每个采暖期的煤、油、电消耗是非常大的。依靠燃烧煤、油等传统方式采暖不仅成本较高，而且严重污染环境，以致每到冬季，多数城市空气污浊，生态恶化加深。尤其当今世界能源日趋匮乏，油价、煤价不断攀升，给我们的生活、生产造成了极大的冲击。为此人们研究开发取之不尽、用之不竭、清洁廉价的太阳能来作为冬季采暖的新能源，从而研究开发了全玻璃太阳能集热真空管。但目前公知的太阳能集热真空管有一缺陷，就是其核心部件——吸热体玻璃内管的导热系数非常低(如铜的导热系数是401，铝的导热系数是237，不锈钢的导热系数在40左右，而玻璃的导热系数只有0.64)，且玻璃内管光滑的圆弧面上只有与法线平面相交的一条线上接受的太阳光最多，偏离法线平面的两侧因圆弧面导致反射角逐渐增大，接受的太阳光则逐渐减少，以致全玻璃太阳能集热真空管的热效率也就比较低。加之玻璃内管不耐高、低温介质快速交换的冲击易爆裂，所以，全玻璃太阳能集热真空管应用于太阳能采暖领域暴露了很多问题。因热效率低，占用安置空间大，且全玻璃真空管易爆裂漏水，导致其安置场地、楼顶经常遭水患，给人们生活带来了许多麻烦，致使前景光明的太阳能采暖事业发展驻足不前。

发明内容

为了克服以上所列全玻璃天阳能集热真空管的缺陷，以最大限度实现对太阳能的充分利用，本发明提供一种金属半圆形内管太阳能集热真空管。

本发明提供的金属半圆形内管太阳能集热真空管是由金属半圆形内管套装于玻璃外管内组成。金属半圆形内管是一个横截面为半圆形的一端封闭、一端呈圆形开口的金属薄壁管。金属半圆形内管封闭的一端套装于玻璃外管的真空抽气封口的一端内，且用金属弹性支架与玻璃外管固定；金属半圆形内管圆形开口的一端与玻璃外管开口的一端套合，其套合夹层缝隙用特种密封材料严密封闭。

金属半圆形内管太阳能集热真空管以金属半圆形内管的平侧面作为主要的采光面。为了提高金属半圆形内管的有效吸热面积和减少吸热平侧面对太阳光的反射，在半圆形内管的吸热平侧面上全部轧制有许多轴向紧密排列的弧形凹陷槽，且在金属半圆形内管的外壁涂镀有全谱良导吸热层膜。由于本发明提供的金属半圆形内管太阳能集热真空管在使用时只使用特定的吸热面，因此在玻璃外管的背光面镀制反射膜，一是可增强太阳能集热真空管背光面的抗热辐射效能，提高太阳能集热真空管的保温效果，二是从金属半圆形内管两侧进入高真空夹层的太阳光能，通过玻璃外管背光面的反射膜反射到金属半圆形内管的背面被金属半圆形内管吸收，进而间接增大了金属半圆形内管的吸光面，进一步提高了太阳能集热真空管的热效率。

本发明的有益效果是：本发明提供的金属半圆形内管太阳能集热真空管，摒弃了全玻璃太阳能集热真空管承压低、易爆裂、导热系数低、有效吸热面极少、热效率低的缺陷，将其核心部件-吸热体玻璃内管替换成横截面呈半圆形的金属内管，不但承压高、不易爆裂、减少漏水造成的水患，而且用半圆形内管的全部轧制有许多轴向紧密排列的弧形凹陷槽的平侧面作为吸光面，不但大大减少了反光率，还大大扩充了太阳能集热真空管的吸热体内管的有效吸热面积，加之采用金属内管使吸热体内管的导热系数提高几十倍乃至几百倍，也就大大提高了太阳能集热真空管的热效率，最大限度的实现了对太阳能的充分利用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的纵截面结构示意图；

图2是本发明的横截面结构示意图；

在图中：1.特种密封材料、2.金属半圆形内管、3.玻璃外管、4.高真空夹层、5.金属弹性支架、6.真空抽气密封口、7.吸热平侧面、8.弧形凹线槽、9.全谱良导吸热层膜、10反射膜。

具体实施方式

在附图1中：一端封闭、另一端呈圆形开口的金属半圆形内管2套装于玻璃外管3中，金属半圆形内管2封闭的一端由金属弹性支架5固定于玻璃外管3封闭的一端内，呈圆形开口的一端与玻璃外管3的开口套合，其套合夹层空隙用特种密封材料1固定和严密封闭，并通过真空抽气密封口6将夹层内的空气抽尽，使之成为高真空夹层4。

在附图2中：金属半圆形内管2的外壁涂有全谱良导吸热层膜9，并且在玻璃外管的背光面镀制有反射膜10，这样既最大限度增强了金属半圆形内管2对太阳光的热转化效能和增大了进入金属半圆形内管2两侧夹层的太阳光的反射量，更有效的减少了金属半圆形内管2背光面的热辐射散失。

安装使用本发明提供的金属半圆形内管太阳能集热真空管时，将金属半圆形内管2的吸热平侧面7垂直于太阳光最强烈的方向，使进入玻璃外管3内的太阳光都能照射在金属半圆形内管2上，使之最大限度吸受太阳光能，从而实现对太阳光能的最大限度的充分利用。