[發明專利]一種太陽能真空集熱管

在審

• 申請號: 201710367394.8
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107101392A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 吳閩強
• 申請（專利權）人: 吳閩強
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/05;F24J2/48;F24J2/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及太陽能光熱利用技術領域，特別涉及一種太陽能真空集熱管。

背景技術

槽式太陽能集熱系統是一種成熟穩定的太陽能熱利用裝置，廣泛應用于太陽能光熱發電、物料干燥、海水淡化等技術領域。傳統的槽式太陽能集熱管主要結構包括外玻璃管、金屬內管和端部的封頭，其中，傳熱介質位于金屬內管內。太陽輻射能在該槽式太陽能集熱管中被收集的過程為：太陽光線首先透過外玻璃管到達金屬內管，金屬內管吸收太陽輻射能后溫度升高，然后通過對流換熱作用將能量傳遞給管內的傳熱介質，從而實現傳熱介質的加熱。工作狀態下金屬內管的溫度可達到450℃以上。

上述太陽能真空集熱管中，為了減小外玻璃管與金屬內管之間的熱量損失，通常將二者之間的空間作真空處理，以減小二者之間通過空氣造成的對流換熱損失。

但是，通常情況下，工作狀態下的金屬內管的溫度遠高于外玻璃管溫度，因此，雖然在金屬內管與玻璃外管之間的對流換熱作用微弱，但是存在較強的輻射換熱，因此，該太陽能真空集熱管仍然具有較高的熱量損失，導致槽式太陽能集熱系統換熱效率較低。

鑒于上述太陽能真空集熱管存在的缺陷，亟待提供一種能夠有效降低金屬內管與玻璃外管之間輻射換熱作用，從而降低其換熱損失的太陽能真空集熱管。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的為提供一種太陽能真空集熱管，包括相互套接的內管和外管，且所述內管與所述外管之間圍成真空區域，所述內管與所述外管之間套接有至少一根中間玻璃管。

由于上述內管、各中間玻璃管與外管之間均為真空區域，因此，三者之間對流換熱十分微弱，因而該太陽能真空集熱管的輻射換熱過程為：內管首先通過輻射換熱作用將熱量傳遞至各中間玻璃管，中間玻璃管溫度升高后通過輻射換熱作用將熱量傳遞至外管。

本發明中，通過設置中間玻璃管，使得內管與外管之間的輻射換熱需要經過各中間玻璃管，因此，能夠增加二者輻射換熱過程的熱阻，從而減小內管通過輻射換熱傳遞至外管的熱量，降低外管的溫度，進而減小外管與外界的對流換熱和輻射換熱的熱量，最終減小該太陽能真空集熱管的熱量損失，提高槽式太陽能集熱系統的集熱效率。

可選地，所述中間玻璃管為含少量鐵的玻璃結構，其對太陽輻射的透過率大于95％，對紅外波段的輻射吸收率大于80％。

可選地，一根所述中間玻璃管通過支撐件固定于所述內管與所述外管之間。

可選地，所述中間玻璃管、所述內管與所述外管同軸。

可選地，所述中間玻璃管與所述外管之間設置有8個低導熱支撐塊，且四個為一組均勻分布于所述中間玻璃管沿軸向的兩端部，所述低導熱支撐塊為所述支撐件；

可選地，所述低導熱支撐塊與所述中間玻璃管外壁、所述外管內壁抵接，且能夠在所述中間玻璃管與所述外管之間移動。

可選地，所述中間玻璃管將所述真空區域分為第一真空區域和第二真空區域，所述中間玻璃管兩端與所述內管兩端、所述外管兩端均具有預定間隙，以使所述第一真空區域與所述第二真空區域相互連通。

可選地，所述外管兩端通過可伐合金與波紋管封接，且所述內管兩端分別與所述波紋管連接，所述中間玻璃管兩端與對應的所述波紋管具有預定間隙。

可選地，所述外管為玻璃結構，所述內管為金屬結構，且其外表面涂有選擇性吸收涂層，所述選擇性吸收涂層為金屬氧化物陶瓷鍍膜結構或黑鉻涂層。

附圖說明

圖1為本發明所提供太陽能真空集熱管的剖視圖；

圖2為圖1的另一視角的結構示意圖；

圖3為圖1所示的太陽能真空集熱管的熱量損失減小系數與內管外壁面溫度的關系圖。

圖1-2中：

1外管、11第一真空區域；

2內管、21第二真空區域、22選擇性吸收涂層；

3中間玻璃管、31低導熱支撐塊；

4波紋管、5可伐合金。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。

請參考附圖1-2，其中，圖1為本發明所提供太陽能真空集熱管的剖視圖；圖2為圖1的另一視角的結構示意圖。

在一種具體實施例中，本發明提供一種太陽能真空集熱管，如圖1和2所示，該太陽能真空集熱管包括相互套接的內管2和外管1，且該內管2與外管1圍成真空區域，如背景技術所述，內管2與外管1之間為真空，從而使得二者之間的對流換熱作用十分微弱。