[实用新型]一种套管式太阳能集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种套管式太阳能集热管，属于能源与环境技术领域。

背景技术

太阳的辐射功率达3.8×10²³kW，其中，约1.08×10¹⁴kW辐射到地球表面。据估算，太阳在一月之内辐射到地球上的能量，可抵地球上包括石化燃料、原子能等在内的所有不可再生能源总储量的10倍之多，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。我国属太阳能资源相当丰富的国家，国土面积2/3的地区年日照时数大于2200h，单位面积太阳能辐射总量高于5016MJ/m2。开发和利用资源丰富、分布范围极广的太阳能，在给人类提供清洁能源的同时，还能达到零污染及零排放的要求，能极大地加速和促进我国节能减排目标的实现。

专利申请号为200910308792.8公布了一种“套管式太阳能中高温空气加热装置”，该太阳能加热技术领域的套管式太阳能中高温空气加热装置，包括若干根集热管和对应的聚热装置。该装置结构简单，热效率高，当该装置依然存在下列不足：（1）该装置主要用于加热空气，并没有用于加热液体工质；（2）该装置将选择性吸收涂层涂在真空玻璃管内表面，这样需要在真空玻璃管内表面与金属管之间加装传导介质，增大了传热热阻；（3）该装置为了增强换热在金属内管与外管之间加装弹性波纹肋板，增加了工艺复杂性。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种套管式太阳能集热管。该套管式太阳能集热管可用于加热液体工质，提高了被加热工质的升温速率，降低了集热管的热损失，进而提高了集热效率，同时也简化了生产工艺，本实用新型通过下列技术方案实现。

一种套管式太阳能集热管，包括真空玻璃管1、金属内管2、金属外管3、翅片4、可伐合金5、金属外管工质进出口6与金属内管工质进出口7，所述金属内管2安装于金属外管3内，金属内管2位于金属外管3内的一端开口且与金属外管3相通形成环形流道，金属外管3通过可伐合金5密封装在真空玻璃管1内，金属外管3位于真空玻璃管1外的壁面设有金属外管工质进出口6，金属内管2位于金属外管3外的一端设有金属内管工质进出口7，金属外管3延轴线方向的外壁对称安装有翅片4。

所述金属内管2与金属外管3的内壁和外壁均轧制成螺纹状。螺纹状等形状可以增大对流传热系数。

所述金属外管3的外壁面涂有选择性吸收涂层。

所述翅片4涂有选择性吸收涂层，对称安装的翅片4数量为一对以上。

所述套管式太阳能集热管中被加热工质从金属内管2进入，被加热后从金属外管3出来或者从金属外管3进入，被加热后从金属内管2出来。

本实用新型的工作原理为：太阳辐射透过真空玻璃管，照射到金属外管3外壁和翅片4上，被选择性涂层吸收，金属外管3外壁和翅片4温度上升，然后通过热量传递给金属外管3内的被加热工质，使其加热。

套管式太阳能集热管被加热工质有两种流动方式：（1）被加热工质从金属内管2进入，从金属外管3出来；（2）被加热工质从金属外管3进入，金属内管2出来。

当采用第一种流动方式时，被加热工质从金属内管2中金属内管工质进出口7流入到金属外管3中，然后被加热工质加热后从金属外管工质进出口6中流出，在此过程中从金属内管工质进出口7流入的被加热工质可以被装在金属内管2外与金属外管3间的已加热工质通过热传递方式预热，该预热方式降低了集热管的热损失，提高了热效率。

当采用第二种流动方式时，被加热工质从金属外管工质进出口6流入到金属外管3中，然后被加热工质加热后从金属内管工质进出口7中流出，在此过程中从金属外管工质进出口6流入的被加热工质可以被装在金属内管2的已加热工质通过热传递方式预热，该预热方式降低集热管的热损失，提高了热效率。

本实用新型的有益效果是：（1）该装置可用于加热液体工质；（2）该装置的选择性吸收涂层涂在金属外管壁和翅片上，使得装置对太阳能辐射热量的吸收效果更好，同时可以使真空管玻璃的运行温度下降，在减少热损的同时，也延长了真空管的使用寿命；（3）该装置的金属内管内壁及外壁，金属外管的内壁轧制成螺纹状等形状，有效增大了对流传热系数，进而增加了传热效率；（4）该装置采用金属内管与金属外管搭配的环形空间设置，通过被加热工质对入口处工质进行预热，提高了工质的升温速率；（5）该装置安装有可伐合金避免了真空玻璃管与金属外管间的热膨胀差导致的应力；（6）该装置只有一端需要进行密封连接，简化了生产工艺，并且进一步减小了集热管的热损失。

附图说明

图1为本实用新型套管式太阳能集热管的主视剖视图；