[發明專利]全玻璃雙通道真空管集熱器

無效

• 申請號: 201010121560.4
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101788198A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 吳艷頻
• 申請（專利權）人: 吳艷頻
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/05
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張文

技術領域

本發明涉及太陽能利用設備，尤其是涉及一種用于太陽能熱水系統、太陽能空調、太陽能熱能發電中將太陽能進行光熱轉換的全玻璃雙通道真空管集熱器。?

背景技術

在太陽能熱利用系統中，如何高效率地收集太陽光并將其轉變為熱能是重要的一個技術關鍵。真空集熱管就是一種適用于中、高溫環境的太陽能熱利用的集熱器，它主要用于太陽能熱水、太陽能空調、工業熱應用、太陽能發電等方面。目前流行的產品主要有兩類：全玻璃真空管集熱器和金屬--玻璃結構真空集熱器，其中：1、全玻璃真空管集熱器是由外玻璃管、內玻璃管、選擇性吸收涂層、彈簧支架、吸氣劑、外玻璃管、內玻璃管夾層內抽真空而成，這種真空集熱器的技術已經相當成熟，是一種在國內應用最廣的產品。這種產品的改進形式還有：內插U形管的全玻璃真空集熱器、內插熱管的全玻璃真空集熱管器。2、金屬-玻璃結構真空集熱器是由熱管、金屬吸熱板、玻璃管、金屬封蓋、彈簧支架、吸氣劑、玻璃管與金屬管(金屬板)夾層內抽真空而成。常用的金屬-玻璃結構真空集熱器有熱管式真空集熱器、同心套管式真空管集熱器、U形管式真空管集熱器、內聚光真空管集熱器和直通式金屬--玻璃真空集熱管。?

上述類型的真空集熱管具有一個共同的缺點，即：由于結構方面的缺陷，由它們組成分體式太陽能熱應用系統時，普遍要采用強制循環系統(分體式太陽能熱水系統是指貯水箱和集熱器之間分開一定距離安裝的系統，強制循環系統是指利用泵迫使傳熱工質通過集熱器進行循環的系統)，這就使得分體式太陽能熱應用系統的運行依賴于電控制系統和水泵，一旦電控制系統或水泵出現故障，分體式太陽能熱應用系統不能運行，另外，內插U形管的全玻璃真空集熱器和金屬--玻璃結構真空集熱器，使用了大量的有色金屬，直接造成了投資成本的上升。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種同時兼有自然循環與強制循環兩種運行模式、既能廣泛應用建筑太陽能一體化又可應用于太陽能發電、運行簡單、故障率低、制造成本低廉的全玻璃雙通道真空管集熱器。?

本發明的目的是這樣實現的：?

一種全玻璃雙通道真空管集熱器，包括外玻璃管、吸熱玻璃管、隔離玻璃管和內玻璃管，特征是：外玻璃管、吸熱玻璃管和隔離玻璃管的頂部呈同軸排?列經高溫熔封在玻璃法蘭上，在外玻璃管的底部設有真空排氣孔，外玻璃管、吸熱玻璃管與玻璃法蘭之間的腔體通過真空排氣孔進行抽真空處理形成封閉的真空腔體，形成吸熱體；吸熱管玻璃和隔離玻璃管之間的夾層構成熱工介質的受熱通道(兼做熱工介質流出通道)，隔離玻璃管和中間的內玻璃管的底部固定在一起，隔離玻璃管和內玻璃管之間的夾層構成隔熱層；內玻璃管中間的通道作為熱工介質的流入通道，隔熱層將受熱通道和流入通道隔離，起到杜絕兩通道進行熱交換的作用；起支撐定位作用的內不銹鋼支架抵在吸熱玻璃管的內底部和隔離玻璃管的底部之間，起支撐定位作用的外不銹鋼支架抵在外玻璃管的內底部和吸熱玻璃管的外底部之間；在玻璃法蘭的外圈設有至少一個與受熱通道相通的流出口，在玻璃法蘭的中間設有與流入通道相通的流入口，流入口、流入通道、受熱通道和流出口構成循環通路。?

內玻璃管的頂部呈同軸排列經高溫熔封在玻璃法蘭上；或，在玻璃法蘭的中間加工有中間圓孔，內玻璃管的頂部伸到中間圓孔中，并通過一個絕熱定位塞固定在中間圓孔內底端的環形凸臺上。?

在玻璃法蘭的外側壁加工有用于裝配的凸環。?

因輸出管道不同，流出口和流入口為平口型或管嘴型；當熱工介質處于高溫時，在受熱通道內的頂部，流體湍流度增加導致出現渦流，流出口設置成一個以上，可以加速受熱工介質的流出。?

在吸熱玻璃管的外表面鍍有光學膜。?

光學膜可以為形成吸熱體的太陽能選擇性吸收鍍膜或為SiO₂、MgF₂、CaF₂或冰晶石中的一種光學增透膜。?

在真空腔體內的不銹鋼支架上固定有吸氣劑，吸氣劑為鋇鋁鎳蒸散型吸氣劑或鋯石墨非蒸散型吸氣劑。吸氣劑通過高頻感應的方法加熱蒸散，蒸散后的氣體在外玻璃管的內表面和吸熱玻璃管的外表面形成吸氣膜，用于吸收殘余氣體，使真空腔體長期維持較高的真空度，真空腔體內的真空度保持5×10^-3Pa。?

熱循環是這樣進行的：熱工介質從流入口流進流入通道，進入流入通道的底部后充滿受熱通道，吸熱玻璃管吸收太陽輻射能量后使受熱通道中的熱工介質的溫度升高，在虹吸效應的作用下，或，在泵的驅動下，受熱后的熱工介質經流出口流出全玻璃雙通道真空管集熱器。?