[發明專利]太陽能裝置中放熱集熱元件

在審

• 申請號: 201710962653.1
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107631500A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 湯寶田
• 申請（專利權）人: 南通金陽太陽能科技有限公司
• 主分類號: F24S40/00
• 分類號: F24S40/00;F24S10/70;F24S10/40;F24S70/10
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種太陽能真空集熱管，具體是一種太陽能裝置中放熱集熱元件，屬于太陽能熱利用領域。

背景技術

近幾十年來，太陽能熱利用技術得到了極大的發展，如太陽能熱水系統已經相當普及，并形成太陽能熱水系統、電熱水器、燃氣熱水器三足鼎立的局面，太陽能熱水系統銷售額和市場份額在不斷增長。但目前的太陽能熱水系統的集熱元件主要采用雙層同軸全玻璃真空太陽集熱管，少部分廠家采用金屬玻璃封接結構集熱管，主要應用領域為家用、賓館、宿舍用低品位熱源利用，熱源溫度主要集中在60℃以下，一般不超過80℃。因此，太陽能熱利用在100℃以上的熱利用領域市場尚沒有普遍應用，主要因為是采用現有低品位熱源集熱模式實現100℃以上的熱源會大幅度降低太陽能集熱系統的集熱效率。中國專利03218208.2(CN2620223)、200520078427.x(CN2773559)和200420091975.1(CN2738167)提到了結構類似的雙通式金屬流道太陽能真空集熱管，但該類集熱管主要在結構上解決了玻璃管外罩保護機構和帶有選擇性吸收涂層的金屬內管在熱膨脹狀態下，金屬內管軸向伸縮問題，及兩者之間采用波紋管道封接問題，但上述結構由于在玻璃管外罩保護機構和金屬內管之間采用波紋管道軟連接而無互相支撐，可能會在集熱管橫置使用時，波紋管道受玻璃管外罩保護機構自然重力導致波紋管道變形，影響波紋管道和玻璃管外罩保護機構和金屬內管封接的質量，進而影響使用壽命。同時，此類集熱管在中溫使用過程中要考慮到多個集熱管軸向連接使用時，集熱管連接處的支撐和軟連接問題，存在金屬內管熱膨脹后兩集熱管連接處的硬干涉問題，從而限制了該類集熱管的使用范圍和使用條件。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能裝置中放熱集熱元件，以解決現有技術中存在的在集熱管橫置使用時，波紋管道受玻璃管外罩保護機構自然重力導致波紋管道變形，影響波紋管道和玻璃管外罩保護機構和金屬內管封接的質量，進而影響使用壽命；以及此類集熱管在中溫使用過程中要考慮到多個集熱管軸向連接使用時，集熱管連接處的支撐和軟連接存在金屬內管熱膨脹后兩集熱管連接處的硬干涉問題，從而限制了該類集熱管的使用范圍和使用條件的技術問題。

本發明的技術方案是：包括直通集熱管道及同軸連接在其兩端的伸縮機構，其特征在于：

所述的伸縮機構包括鎖緊螺母、環狀密封機構、波紋管道和環狀支撐結構，在環狀支撐結構的兩端均延伸出一細軸，在每一該細軸上分別滑動套接一環狀密封機構，在每一該環狀密封機構與所述的環狀支撐結構的兩端之間各裝有一波紋管道，該波紋管道的兩端分別與相鄰的環狀密封機構和環狀支撐結構的一端焊接連接；所述的波紋管道的內徑與該環狀支撐結構兩端延伸出的細軸的外周面滑動配合；在每一環狀密封機構的另一端的外凸緣內側各裝有一鎖緊螺母；

所述的直通集熱管道包括連接環、密封圈、集熱管波紋管道、金屬法蘭、玻璃管外罩保護機構、真空夾層、金屬內管，玻璃管外罩保護機構的兩端分別與一金屬法蘭的外沿一側同軸封接，在每一金屬法蘭的另一側分別與一集熱管波紋管道的一端同軸焊接，在每一該波紋管道的另一端分別與一連接環的一端同軸焊接連接，在每一該連接環均設有與所述的伸縮機構的鎖緊螺母配合的外螺紋并相互連接，在每一連接環的與伸縮機構對接的一端的端面設有密封槽和裝入其內的密封圈；每一該連接環分別同軸焊接在所述的金屬內管的兩端；所述的金屬內管的外周面與金屬法蘭和集熱管波紋管道的內徑之間滑動配合；由所述的玻璃管外罩保護機構及其兩端的金屬法蘭與金屬內管構成真空夾層，在該真空夾層內設置助劑。

在所述的金屬內管的外表面涂覆有選擇性吸收涂層。

本發明的優點是：當該組合直通式太陽集熱管正常橫置使用時，金屬內管與金屬法蘭滑動配合，對玻璃管外罩保護機構起到支撐作用，而滑動配合不會因為金屬內管的徑向熱膨脹造成法蘭和玻璃管外罩保護機構的損害；當金屬內管表面涂覆的太陽選擇性吸收涂層吸收太陽能而升高溫度時，金屬內管的熱膨脹會通過波紋管道的彈性拉伸而卸掉膨脹載荷，消除了金屬內管熱膨脹對玻璃管外罩保護機構的損害；與金屬內管焊接的連接環的軸向移動可以通過與之連接的環狀密封機構傳遞到伸縮機構上的波紋管道上，通過該波紋管道的軸向變形消除金屬內管軸向膨脹造成對系統的損害。

具體實施方式

本發明一種組合直通式太陽集熱管包括直通集熱管道C及同軸連接在其一端或兩端的伸縮機構B，其特征在于：