[发明专利]一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管

说明书

技术领域

本发明属于太阳能利用装置领域，涉及一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管，特别适用于中温太阳能热利用。

背景技术

目前国内研发的适用于热力、热电工程的中高温太阳能集热管装置中，均采用聚光方式获得中高温热量，其聚光方式大体有两种，一种是外聚光式，一种是内聚光式。

外聚光式太阳能集热管装置中，采用抛物面槽式反光镜，在抛物面槽式反光镜的焦线位置上安装直通式金属-玻璃真空集热管，增大太阳光照能量密度，提高金属-玻璃真空集热管的温度。外聚光式太阳能集热管装置的优点在于，聚光镜采光面积大，聚光比高，能采集高温大热量，是当前和今后一段时期太阳能热力发电和高温热力工程的主流设备，其不足之处在于，聚光镜与真空集热管分体，金属-玻璃真空集热管的制造技术比较复杂，制造设备投资大，生产成本比较高，集热器整体装置工程展开面积大，而且抛物面槽式反光镜还需配备自动跟踪日光转动装置，再者，由于聚光镜的反光镜面均裸露在野外，风吹雨淋日晒，因此，抗风防蚀性能要求高，反光镜面的维护保养工作量较大、工作寿命较短，因此，其比较适用于集中式规模化热力发电项目，不适用于用地偏紧的城市分布式公共热力工程，尤其不适用于小型热力工程。

内聚光式玻璃真空太阳能集热管，一种是在全玻璃真空管的真空腔中安装金属曲面反光板，形成反射镜面，由其将阳光聚焦到内玻璃管的吸热膜上，一种是在全玻璃真空管的罩玻璃管的轴向下半侧管壁的内表面上蒸镀铝膜，形成凹面反射镜面，由其将阳光聚焦到内玻璃管的吸热膜上，从而提高全玻璃真空管的吸热温度，以上两种内聚光式都能有效地提高全玻璃真空管的太阳光能量密度，能采集到较高温度的热能；内聚光式玻璃真空太阳能集热管属于中温集热管，适于小型热力工程，整体装置占用空间小，反射镜面不外暴露，易维护，其不足之处在于，前一种结构中，金属曲面反光板需耗用大量的镜面不锈钢板，使得产品生产成本高，另方面全玻璃真空管的真空腔中安装金属曲面反光板，会影响真空品质的长期保持，增大热损，从而使全玻璃真空管的集热性能加速衰退，后一种结构中，蒸镀铝膜工艺难度大，需专用镀膜设备和工装，投资大，生产成本较高。

发明内容

解决的技术问题：

提供一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管，属于中温集热管，将聚光镜与全玻璃真空管本体合二为一。利用玻璃本身的特点，通过改变全玻璃真空管的罩玻璃管的几何结构和/或表面结构，使玻璃自体形成能聚光的聚光透镜和/或反射镜，同时加大全玻璃真空管的罩玻璃的直径与内玻璃管的直径的比值，能克服现有技术中存在的不足，能较大地提高内玻璃管上的吸热膜的太阳光照能量密度，实现太阳能中温利用，并且易制作，生产成本低，便于产业化生产，同时，系统相容性、扩展性强，便于广泛推广应用。

采用的技术方案：

一种自聚光全玻璃太阳能真空集热管，包括全玻璃真空管的罩玻璃管、外表面上涂敷有耐高温选择性吸热膜的内玻璃管、真空腔、支架以及消气剂，其特征在于：罩玻璃管的轴向上半侧管壁呈具有聚光透镜的结构和/或罩玻璃管的轴向下半侧管壁的外表面上涂敷有由金属膜构成的能聚光的凹面反射镜面；聚光透镜能将太阳光透射聚焦，聚焦后的焦线投射在所述耐高温选择性吸热膜上，凹面反射镜面能将太阳光反射聚焦，聚焦后的焦线投射在所述耐高温选择性吸热膜上；

所述聚光透镜为一个罩玻璃管的内壁周向对称内凸，并且轴向延伸的双凸透镜，或者为一个周向对称，并且轴向延伸的管状菲涅尔透镜。

有益效果：