[实用新型]一种内聚光热管式真空集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用技术领域，尤其是一种内聚光热管式真空集热管。

背景技术

太阳能热水器是当前太阳能低温应用领域最典型的一种技术。截止2010年底，世界热水器保有量达1.875亿m²，其中中国保有量达1.5亿m²，占世界的80%，是全球太阳能热能利用最多的国家，其在2008年和2009年的年产量分别达到3100万m²和4200万m²，分别较上年增加32.5%和35.5%。

全玻璃真空管热水器是我国太阳能热水器的主流，占市场份额的90%以上。随着全球太阳能建筑一体化趋势的发展，全玻璃真空管热水器的易破损、易结垢、安装复杂、难与建筑结合等缺点暴露出来。目前高层建筑上普遍采用的为平板集热器，但是这种集热方式存在热效率低的缺点。热管式真空集热管集中了上述两种集热方式的长处，具有以下优点：（1）热容量小，启动传热迅速，即使在多云间晴的低日照条件下也能迅速启动，有效收集热量，所以即使对于日照条件不太高的地区也可有效使用，应用地区很广。（2）由于被加热的工质不直接流入真空管内，所以系统管路可承受较高工作压力，承压能力很强。（3）用热管传输热量，真空管内无水，且热管本身就具有了抗冻防过热的性能，这就防止了管子在无负荷情况下带来的高温问题及在高寒地区的结冰冻裂问题。（4）安装简便，运行可靠：管子和联箱是“干性连接”，无热水泄漏问题，安装方便，即使有一根热管出现问题，在维修过程中也不会影响整个系统的正常使用。因此热管式真空集热管具有良好的发展前景。

将聚光系统引入热管式真空集热管中，可以进一步提高光热转化效率并得到更高温的热水和蒸汽。外聚光的方式由于聚光器暴露在空气中易氧化、易积灰、易变形且成本较高，所以未能推广应用。现有技术中，公开号为CN2360800Y公开了一种内聚光热管式真空管，其是在真空玻璃管中插入曲面反射镜来实现内聚光，如镜面铝或镜面不锈钢等，这样的设计不仅增加了产品的制造成本，还大大降低了生产效率。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种内聚光热管式真空集热管，其玻璃外管为复合抛物面、单抛物面或圆的渐开面结构，这种设计提高了生产效率，降低了生产成本。同时聚光面的反光层可将95%以上的太阳光反射到焦点位置，进一步提升了金属热管的吸收效率，提高了金属热管中工质的温度。

为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种内聚光热管式真空集热管，其包括玻璃外管和金属热管，所述金属热管套装于玻璃外管内且二者同轴，金属热管和玻璃外管之间形成真空层，所述玻璃外管具有径向截面为复合抛物线或单抛物线或圆渐开线的聚光面，所述聚光面上设置有反光层，且该聚光面的焦点落在金属热管的外表面。聚光面在玻璃外管的生产过程中就固定成型，因此不需要内插额外的聚光装置。

所述反光层可以是通过银镜反应沉积于聚光面上的银反光层。

所述反光层可以是通过电镀的方法沉积或者通过喷涂于聚光面上的镍反光层、银反光层和铝反光层中的任一种。

所述反光层为柔性塑料贴膜，该柔性塑料贴膜包括基材层以及镀于所述基材层上的反光结构层。

所述反光结构层为银膜层或铝膜层。

所述基材层为聚对苯二甲酸类塑料层、聚碳酸酯类塑料层、聚乙烯类塑料层和聚丙烯类塑料层中的任一种。

所述金属热管的外表面镀有一太阳能选择性吸收涂层。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本实用新型采用具有聚光面为复合抛物面、单抛物面或圆渐开面的玻璃外管，并在聚光面上放置柔性反光材料或直接沉积反光层，聚光面在玻璃外管的生产过程中就固定成型，因此不需要内插额外的聚光装置，提高了生产效率，降低了生产成本。同时反光层可将95%以上的太阳光反射到焦点位置，进一步提升了金属热管的吸收效率，提高了金属热管中工质的温度。

附图说明

图1是本实用新型内聚光热管式真空集热管的结构示意图；

图2是聚光面为复合抛物面结构的剖视图；

图3是聚光面为单抛物面结构的剖视图；

图4是聚光面为圆渐开面结构的剖视图；

其中：1、玻璃外管；2、反光层；3、金属热管；4、复合抛物线；5、单抛物线；6、圆渐开线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例1