[发明专利]一种真空集热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的集热管，可应用于家用太阳能热水器，海水淡化，医用消毒等等，特别是适用于非跟踪装置系统的太阳能聚光集热的装置，属于太阳能集热技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源战略的重要组成部分，特别是在应对能源危机、环境污染等挑战性问题时，其高效开发利用显得更为重要。

早在80年代我国就已经研制出了家用太阳能热水器，在此后二三十年内家用太阳能热水器得到了普及几乎成为家家户户的必需品；在十三五规划中，太阳能热发电在国家政策的扶持和推崇下迎来了发展的春天，太阳能热发电项目的批准、大批课题的发放研究。

太阳能集热系统是太能热技术领域中一个重要组成部分。由于太阳能的能源特性，比较分散且不稳定，设法聚光以提高能流密度很重要，太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备，是各种利用太阳能装置的关键部分。根据用途不同，集热器及其匹配的系统类型分为许多种，名称也不同，如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉，以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等。

目前广泛使用的集热管有全玻璃式真空集热管和金属式真空集热管。真空集热管在市场上大热，为了提高效率许多学者提出与CPC板相结合进行聚光，但CPC板制作复杂，而且会存在变形影响聚光效果。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于克服上述现有相关集热管的缺陷，提供了一种能够实现简化结构减少光损提高集热温度的新型真空集热管。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种真空集热管，包括外玻璃管、反射涂层、热管、夹套，所述外玻璃管的轮廓曲线分为复合抛物面聚光曲线段和半圆曲线段，反射涂层喷涂在外玻璃管内侧的复合抛物面聚光曲线部分，外玻璃管与热管之间抽真空，热管内部抽真空。

优选的，所述外玻璃管的轮廓曲线分为复合抛物面聚光曲线段和半圆曲线段。

优选的，在外玻璃管内侧的复合抛物面聚光曲线部分通过磁控溅射的制作工艺喷涂反光银膜。

优选的，所述外玻璃管的横截面的半圆的直径为110mm。

优选的，所述外玻璃管轮廓中的复合抛物面聚光曲线截短比为0.414，复合抛物面聚光曲线的接收角选取为45°，新V段的斜率为0.65。

优选的，所述热管为玻璃型热管，内部抽真空，外侧涂有选择性吸收涂层。

优选的，所述热管的蒸发端直径为28mm，冷凝端直径为28mm。

优选的，所述热管的真空度为10^-2Pa。

优选的，所述外玻璃管和热管之间的真空度小于0.05Pa。

优选的，热管为玻璃热管，其距离复合抛物面聚光曲线段的开口4.55mm。

有益效果：

1)外玻璃管的轮廓曲线为圆与新V型CPC曲线的结合，新V型CPC曲线段部分喷涂反光银膜，在本发明中可以使结构部件减少，简化加工工艺。

2)本发明的CPC曲线段部分喷涂反光银膜，使CPC反光板成为固件，规避了原本的CPC铝板时间长了易变形的影响聚光效率的问题。

3)CPC反光板成为固件后也避免了由于玻璃与高温金属相接触引起破损点的问题

4)反光银膜的反光效率可以到达90％而铝板只能达到80％左右，可以大大提高聚光效果。

5)本发明的CPC反射银膜相比普通的CPC可以提高集热效率5％以上。

6)该设计科学、简单、合理，聚光效果好，便于大规模工业化生产，成本低，易推广。

附图说明

图1是真空集热管剖面结构示意图；

图2是真空集热管主视图。

图3是玻璃热管主视图。

图中1是外玻璃管，2是反射银膜，3是热管，4是夹套，5是选择性吸收涂层。

复合抛物面聚光曲线——CPC曲线，该曲线段涂有选择性吸收涂层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

工作原理：最大接收角范围内的太阳入射光线穿过外玻璃管1直接到达新V型复合抛物面段反光银膜2或热管3、吸热板1，到达新V型复合抛物面段反光银膜2的光线经过反射到达热管3。