[實(shí)用新型]熱管式自聚焦集熱器件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820032618.6
• 申請(qǐng)日: 2008-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201173619Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍;張耀明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué);王軍;張耀明
• 主分類(lèi)號(hào): F24J2/05
• 分類(lèi)號(hào): F24J2/05;F24J2/32;F24J2/46
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能集熱器件，尤其是一種熱管式自聚焦集熱器件，屬于太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

據(jù)申請(qǐng)人了解，真空集熱管作為太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域的核心器件，其主要功能是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能。熱管是一種高效傳熱元件，具有效率高、安全性能好等特點(diǎn)。將熱管技術(shù)與真空集熱管集合，制成可應(yīng)用于中、高溫?zé)崂脠?chǎng)所的熱管式金屬-玻璃真空集熱管，可以提高真空集熱管的傳熱和安全性能。

制造熱管式金屬-玻璃真空集熱管需要妥善解決的是膨脹問(wèn)題。眾所周知，金屬與玻璃的膨脹系數(shù)不同，因此當(dāng)溫度變化后，金屬與玻璃的膨脹量存在差異，容易導(dǎo)致金屬與玻璃封接斷裂。而插裝在玻璃管內(nèi)的熱管加熱段頂端是自由端，所以避免了兩端直通式金屬-玻璃真空集熱管需要采用膨脹節(jié)來(lái)消除膨脹量差異的做法，節(jié)省了元器件，簡(jiǎn)化了制作工藝。

然而，目前市場(chǎng)上使用的熱管式聚焦集熱管均采用將聚光板預(yù)制成型后置入玻璃管內(nèi)的結(jié)構(gòu)，再將玻璃管內(nèi)抽真空以防止熱損。這種聚焦型集熱器雖然效率高，但制作工藝復(fù)雜，聚光板放入玻璃管內(nèi)定位困難。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝方便、高效率的熱管式自聚焦集熱器件。

為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的熱管式自聚焦集熱器件包括透明玻璃管和加熱段插在其中的熱管，所述熱管加熱段表面涂有吸收太陽(yáng)光涂層，所述玻璃管和熱管加熱段之間形成真空腔，其改進(jìn)之處在于：所述玻璃管部分制成截面為二次曲線具有聚焦功能的聚焦面，所述聚焦面涂上反光材料，形成聚焦反光面，所述熱管的加熱段安置在所述聚光反光面的聚光帶上。

工作時(shí)，太陽(yáng)光透過(guò)玻璃管和真空腔，部分直接照射在涂有吸收太陽(yáng)光涂層的熱管表面上，絕大部經(jīng)玻璃管下部的聚光反光面反射聚焦后照射在熱管上，太陽(yáng)光被熱管表面吸收太陽(yáng)光涂層吸收后，加熱熱管管內(nèi)的工質(zhì)，管內(nèi)工質(zhì)汽化后到達(dá)熱管的冷卻段，將熱量傳遞給熱管冷卻介質(zhì)。冷卻段內(nèi)的蒸汽冷凝后，回到熱管的加熱段重新循環(huán)使用。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，由于合理利用玻璃管自身形成反光面，巧妙將玻璃管與反光面合二為一，因此無(wú)需另外在玻璃管內(nèi)設(shè)置聚光板，與現(xiàn)有內(nèi)置聚光板相比，建構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，降低了成本。此外，由于接口處加上防護(hù)罩，可以更好的保護(hù)可伐與玻璃接口，更能耐高溫。總之，整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)、簡(jiǎn)單、合理，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，性能安全、可靠，成本低，易推廣。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)截面示意圖。

圖中的1是熱管、2是冷卻套管、3冷卻介質(zhì)、4是過(guò)渡材料、5反光材料、6是玻璃管、7是真空腔、8是吸收太陽(yáng)光涂層、9是支撐、10是保護(hù)罩、11是吸氣劑。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)施例的熱管式自聚焦集熱器件的玻璃管6部分制成具有聚焦功能的CPC形狀聚焦面，即部分制成截面如圖2所示有聚焦功能的二次曲線，并將聚焦面涂上一層反光材料5，形成聚焦反光面。該聚光反光面的具體形狀為截面呈左右對(duì)稱(chēng)的復(fù)合拋物線，在接近熱管處形成相交峰線。

熱管1的加熱段表面涂上吸收太陽(yáng)光涂層8，插入玻璃管6內(nèi)，位于聚光反光面的聚光帶上。位于玻璃管外的熱管1冷卻段管外套冷卻套管2，該套管內(nèi)充有冷卻介質(zhì)3。熱管1與玻璃管6之間通過(guò)過(guò)渡材料4封接，封接接口處外加防護(hù)罩10，防止太陽(yáng)光直接輻射到過(guò)渡材料與玻璃接口。玻璃管6與熱管1之間形成真空腔7。熱管1借助支撐9固定在玻璃管6中。真空腔7內(nèi)放置吸附劑11，以達(dá)到并保持真空腔內(nèi)的真空度。

工作時(shí)，太陽(yáng)光透過(guò)玻璃管6和真空腔7，部分直接照射在涂有吸收太陽(yáng)光涂層8的熱管1表面上，絕大部經(jīng)玻璃管下部的CPC聚光反光面反射聚焦后，照射在熱管1上。太陽(yáng)光被熱管1表面吸收太陽(yáng)光涂層8吸收后，加熱熱管1管內(nèi)的工質(zhì)，這些工質(zhì)汽化后到達(dá)熱管1的冷卻段，將熱量傳遞給熱管1外的冷卻套管2內(nèi)的冷卻介質(zhì)3。熱管1的冷卻段內(nèi)蒸汽冷凝后，回到加熱段重新循環(huán)使用。從而實(shí)現(xiàn)了由光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿倪^(guò)程，這些熱能可以用于制備熱水、熱氣體，或產(chǎn)生蒸汽、高溫氣體進(jìn)行發(fā)電、海水淡化等熱利用的目的。

實(shí)施例二