[實用新型]全玻璃真空直通集熱管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120094564.8
• 申請日: 2011-04-02
• 公開（公告）號: CN202013034U
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 于洪文;馬兵;高健輝;張艷麗;安利娟;李春江;何曉倩;高源
• 申請（專利權）人: 山東桑樂真空管有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;F24J2/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種全玻璃真空直通集熱管。

背景技術

面臨能源危機和環(huán)境問題，很多國家制定了太陽能研究與發(fā)展計劃，使太陽能利用有了很大的發(fā)展。

目前真空太陽集熱管的分類有多種，按吸熱體分類可分為金屬吸熱體真空管和玻璃吸熱體真空管。玻璃吸熱體真空管主要有全玻璃真空管和內(nèi)插熱管式或U型管式全玻璃真空管，金屬吸熱體真空管主要有熱管式真空管、直流式真空管、儲熱式真空管和U型管式真空管等，這些真空管的工作溫度大都在100℃以下，主要是提供熱水。這種單端封口的直插式設計，優(yōu)點是工藝簡單，加工方便，缺點是加熱采用微循環(huán)方式，不能滿足有較大大的透平壓力要求的領域使用。

直通式真空太陽集熱管，不同于傳統(tǒng)的全玻璃真空管和熱管式真空管，是一種新型太陽能集熱元件。目前相關直通集熱管的專利文獻有很多，其基本結構都是以金屬管作為吸熱管，外罩透明玻璃外管，而管之間為真空絕熱空間，管兩端為金屬連接頭，通過可伐合金進行玻璃與金屬的熱熔封接，或者以粘合劑密封，為了補償升溫后的金屬管與玻璃外管的線性膨脹導致不同產(chǎn)生的應力，在金屬管或玻璃外管上連接膨脹節(jié)。

從上述專利文獻中的理論技術方案看應該實施起來時比較容易，國內(nèi)有多家公司和研究機構在研究開發(fā)直通式真空管，大都處于研發(fā)的起步階段，無一成功商品化和產(chǎn)業(yè)化，其關鍵問題是由于金屬管與玻璃外管的兩種材料的膨脹?導致不同，在膨脹收縮頻繁的交替動態(tài)應力變化中真空密封容易破壞。這給金屬與玻璃外管之間的真空密封提出了很高的制作精度技術要求。

這種玻璃-金屬直通集熱管主要應用于高溫光熱發(fā)電領域，成本相當昂貴，目前實現(xiàn)玻璃-金屬直通式真空管產(chǎn)業(yè)化的只有德國的SCHOTT公司和以色利SOLEL公司(原LUZ公司)，產(chǎn)品已經(jīng)批量應用于美國和西班牙的太陽能槽式發(fā)電站。這兩家公司擁有多項技術專利，特別是在玻璃-金屬熔封、太陽能選擇性吸收涂層和真空維持等方面進行了長期的研究，多次了進行改進，具有獨特的技術特點。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是為解決上述問題，提供一種成本相對較低、吸收效果好、壽命長、耐中溫、耐一定壓力的新型全玻璃真空直通集熱管。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種全玻璃真空直通集熱管，它包括真空封裝的玻璃外管和玻璃內(nèi)管，兩者間設有支撐件；所述玻璃內(nèi)管上設有太陽能選擇性吸收涂層，玻璃外管上設有增透膜；在支撐件處設有吸氣裝置。

所述玻璃內(nèi)管的內(nèi)表面設有拉筋。

所述玻璃內(nèi)管與玻璃外管封口處采用與玻璃內(nèi)管同樣材質(zhì)的熔封玻璃管，距離封口超過30cm處用玻璃法蘭與波紋管或可伐合金制作的膨脹節(jié)連接。

所述玻璃外管一側加裝尾管，尾管設有保護套。

所述太陽能選擇性吸收涂層由內(nèi)向外依次為粘結層、紅外發(fā)射層、熱阻擋層、吸收層、減反層。

所述吸氣裝置為蒸散型吸氣劑層和非蒸散型吸氣劑層。

所述蒸散型吸氣劑為鋇鋁鎳吸氣劑層；非蒸散型吸氣劑為鋯釩鐵型吸氣劑層。

所述支撐件包括貼近內(nèi)管的是非閉合的環(huán)形不銹鋼條帶和支撐架，支撐架中間與環(huán)形不銹鋼條帶點焊后兩端與外管內(nèi)壁接觸。

該集熱管采用內(nèi)管直通式，包括有玻璃內(nèi)管、玻璃外管構成的玻璃真空管、以內(nèi)管為基體的太陽能選擇性吸收涂層、以外管為基體的增透膜、蒸散型吸氣劑和非蒸散吸氣劑相結合及尾尖加固措施等結構。

所述內(nèi)管直通式是內(nèi)管內(nèi)表面在玻璃管生產(chǎn)時做拉筋處理，外管封口處采用與內(nèi)管同樣材質(zhì)的玻璃管，距離封口處超過30cm處可用玻璃法蘭與波紋管或可伐合金制作的膨脹節(jié)連接，然后再用玻璃法蘭與另一端的外管玻璃相連，封口需采用專用封口機對兩端玻璃直接封口，這樣內(nèi)管受熱膨脹時，經(jīng)做拉筋處理的內(nèi)管，減少線性膨脹量，并且封口處外管與內(nèi)管采用同樣材質(zhì)，線熱膨脹系數(shù)一致，內(nèi)管升溫后的膨脹量由外管用玻璃法蘭連接的可伐合金制作的膨脹節(jié)或波紋管補償，而經(jīng)封口處一段外管緩慢降溫后，選用的玻璃法蘭與玻璃線熱膨脹系數(shù)基本一致，可有效解決玻璃-金屬引起的膨脹系數(shù)不一致造成破裂或漏氣問題，另外管通過在一側加裝尾管，進行專用排氣臺高溫排氣，然后剎尾管，且加裝尾管保護套。內(nèi)外管采用兩個環(huán)形不銹鋼支撐件進行支撐。

所述太陽能選擇性吸收涂層是能夠耐中高溫、高效吸收、低反射率的膜系，包括粘結層、紅外發(fā)射層、熱阻擋層、吸收層、減反層等。