專利名稱：一種聚光式玻璃真空中溫集熱管的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于太陽能利用領域，特別是一種適用于太陽能中溫熱利用的聚光式
玻璃真空集熱管。
背景技術：
中國太陽能熱利用行業(yè)正在步入太陽能熱發(fā)電和中高溫熱力工程應用的科技大發(fā)展的前期階段，目前中國各地的太陽能熱發(fā)電和中高溫熱力工程的聚光系統(tǒng)大多是外聚光式中高溫太陽能集熱器，將直通式太陽能真空管置于槽式聚光器的焦線上，獲得高溫熱量，槽式聚光器和太陽能真空管是分離開來的兩部分。外聚光式中高溫太陽能集熱器所使用的直通式太陽能真空管基本上都是鋼管與玻璃罩管通過密封融接而成的金屬-玻璃真空管，經(jīng)聚光加熱的高溫工質(zhì)在鋼管內(nèi)直流傳輸。金屬-玻璃真空管的制造技術復雜，制造裝備投資大，生產(chǎn)成本高。并且所述集熱器的占地面積大，拋物面槽式反光鏡需要配備自動跟蹤日光的轉(zhuǎn)動裝置，工程展開面積大；較適用于集中式規(guī)模化熱力發(fā)電項目，不太適用于土地資源緊缺的城市。所述反光鏡裸露在大氣中，風吹雨淋，對抗風防蝕的要求高，維護保養(yǎng)工作量較大，工作壽命較短，一般為5年。

實用新型內(nèi)容為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種將反射聚光鏡片置于太陽能真空管內(nèi)部的聚光式玻璃真空中溫集熱管。避免了反光鏡發(fā)生化學腐蝕、外力損傷變形的問題，延長了工作壽命，適用于土地資源緊缺的地區(qū)使用。本實用新型所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，包括玻璃罩管、外壁涂敷有選擇性吸收涂層的玻璃內(nèi)管、支架和消氣劑，所述玻璃內(nèi)管置于所述玻璃罩管內(nèi)，玻璃內(nèi)管和玻璃罩管在底部由支架支撐，玻璃內(nèi)管和玻璃罩管的開口端焊接密封，玻璃內(nèi)管和玻璃罩管之間的夾層為真空層，所述消氣劑設置在所述支架上，其特征在于，所述真空夾層中設置有金屬反射聚光鏡，所述金屬反射聚光鏡固定在支架上。優(yōu)選地，所述玻璃內(nèi)管的直徑是玻璃罩管的直徑的1/3 1/5。優(yōu)選地，所述玻璃罩管底部的內(nèi)壁上還涂覆有消氣劑涂層。優(yōu)選地，所述選擇性吸收涂層為耐高溫選擇性吸收涂層，所述玻璃罩管和玻璃內(nèi)管的材質(zhì)為高硼娃玻璃。優(yōu)選地，所述玻璃內(nèi)管在距離開口 70mm 50mm處至開口的直徑與所述玻璃罩管的直徑相適應。優(yōu)選地，所述玻璃罩管開口端的直徑變小，玻璃內(nèi)管開口端的直徑變大，所述玻璃罩管在距離開口 70mm處至開口的直徑與所述玻璃內(nèi)管在距離開口 70mm 50mm處至開口的直徑分別為介于玻璃內(nèi)管的直徑與玻璃罩管的直徑之間、且相適應。優(yōu)選地，所述金屬反射聚光鏡為鏡面拋光鋁片、或鏡面不銹鋼片或鏡面錫鐵片，厚度為0.3mm 0.2mm,形狀為槽式聚光拋物面。[0012]優(yōu)選地,所述金屬反射聚光鏡的寬度為98mm,聚光比為5。優(yōu)選地，所述金屬反射聚光鏡的寬度為50mm 62mm,聚光比為3。本實用新型所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，將所述金屬反射聚光鏡和玻璃太陽能真空管體合為一體，將金屬反射聚光鏡置于玻璃罩管和玻璃內(nèi)管之間的真空夾層中，經(jīng)所述金屬反射聚光鏡反射聚集的太陽光照射在玻璃內(nèi)管上，從而達到聚光集熱的效果。由于，本實用新型所述集熱管的將金屬反射聚光鏡內(nèi)置在真空管中，與現(xiàn)有技術相比，由于金屬反射聚光鏡置于真空環(huán)境中，避免了因雨水侵蝕的化學腐蝕、外力損傷變形的問題，在使用過程中不需特意維護保養(yǎng)，延長了工作壽命。在實際應用中，內(nèi)置于真空管中的金屬反射聚光鏡取代了槽式聚光器，不再需要大面積的空地用于設置槽式聚光器，故在人口密度大，土地資源緊缺的地域同樣能夠適用。同時，本實用新型減少了玻璃內(nèi)管的直徑，在保持玻璃罩管直徑尺寸不變的情況下，不僅擴大了真空夾層的空間，使得所述金屬反射聚光鏡的安裝更方便、金屬反射聚光鏡的形狀設置更多樣；而且減少玻璃內(nèi)管吸熱體直徑，極大地提高玻璃內(nèi)管吸熱體的光能密度，從而提高玻璃內(nèi)管中工質(zhì)溫度。金屬反射聚光鏡的聚光比3 5，工質(zhì)的溫度范圍為80°C 300°C之間，將太陽能真空玻璃集熱管組裝的集熱器的工作范圍從100°C以下的低溫工作范圍拓展到100°C 300°C中溫范圍工作。因而提高了太陽能玻璃真空管熱水器的功能，使其能夠產(chǎn)出高溫熱水、蒸氣、中溫熱油，應用于采暖、空調(diào)、蒸餾、干燥、及食品工業(yè)、紡織印染工業(yè)等需要中溫熱水和蒸汽的場所，擴大了太陽能熱利用的應用范圍。另外，本實用新型所述的真空管與常規(guī)太陽能玻璃真空管的制造工藝、玻璃罩管的外形尺寸相同，便于與集熱器應用接軌，結(jié)構簡單，系統(tǒng)相容性擴展性強，生產(chǎn)成本低，具有較高的性價比，適于大規(guī)模生產(chǎn)，經(jīng)濟效益好。綜上所述，本實用新型實現(xiàn)了金屬反射聚光鏡與太陽能真空管結(jié)構一體化，完成全玻璃太陽能中溫真空管產(chǎn)品的創(chuàng)新，實現(xiàn)了在太陽能中溫應用。具有性價比高，適于大規(guī)模生產(chǎn)，經(jīng)濟效益好的優(yōu)點。

圖1為本實用新型所述聚光式玻璃真空中溫集熱管的結(jié)構示意圖；圖2為圖1的截面圖；圖3為本實用新型所述聚光式玻璃真空中溫集熱管另一實施例的結(jié)構示意圖。圖中:1-太陽能玻璃真空管，2-玻璃內(nèi)管，3-選擇性吸收涂層，4-金屬反射聚光鏡，5-玻璃罩管，6-支架，7-真空夾層，8-消氣劑，9-消氣劑涂層。
具體實施方式
為了更清楚的描述本實用新型的技術方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案作進一步地說明，但并非用于限定本實用新型的實施方式:如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管為將金屬反射聚光鏡內(nèi)置于太陽能玻璃真空管I的結(jié)構。太陽能玻璃真空管I包括玻璃罩管5、外壁涂敷有選擇性吸收涂層3的玻璃內(nèi)管2、支架6和消氣劑8，所述玻璃罩管5和玻璃內(nèi)管2的材質(zhì)優(yōu)選為高硼硅玻璃，高硼玻璃的線熱膨脹系數(shù)為(3.3±0.1) X10_6K，故又稱硼硅玻璃3.3。所述玻璃內(nèi)管2置于所述玻璃罩管5內(nèi)，玻璃內(nèi)管2和玻璃罩管5在底部由支架6支撐、玻璃內(nèi)管2和玻璃罩管5的開口端焊接密封，玻璃內(nèi)管2和玻璃罩管5之間的夾層為真空層，所述消氣劑8設置在所述支架6上，構成太陽能玻璃真空管I。較佳地，所述玻璃罩管5底部的內(nèi)壁上還涂覆有消氣劑涂層9。所述金屬反射聚光鏡4設置所述玻璃真空管I的真空夾層7中、并固定在支架6上。所述金屬反射聚光鏡4為鏡面拋光鋁片、或鏡面不銹鋼片或鏡面錫鐵片，厚度為0.3mm 0.2mm,形狀為槽式聚光拋物面。經(jīng)所述金屬反射聚光鏡4反射聚集的太陽光照射在玻璃內(nèi)管2上，從而達到聚光集熱的效果。由于本實用新型所述集熱管將金屬反射聚光鏡4內(nèi)置在所述真空管I中，金屬反射聚光鏡4置于真空環(huán)境中，避免了因雨水侵蝕的化學腐蝕以及外力損傷變形的問題，在使用過程中不需特意維護保養(yǎng)，延長了工作壽命。同時，在實際應用中，不需要大面積的空地用于設置槽式聚光器，故在人口密度大，土地資源緊缺的地域同樣能夠適用。進一步地，本實用新型中所述玻璃內(nèi)管2的直徑是玻璃罩管5的直徑的1/3 1/5。相對于普通太陽能玻璃真空管1，減少了玻璃內(nèi)管2的直徑，在保持玻璃罩管5直徑尺寸不變的情況下，不僅擴大了真空夾層7的空間，使得所述金屬反射聚光鏡4的安裝更方便、金屬反射聚光鏡4的形狀設置更多樣。于此同時，減少玻璃內(nèi)管2吸熱體的直徑，極大地提高玻璃內(nèi)管2吸熱體的光能密度，從而提高玻璃內(nèi)管2中工質(zhì)溫度。將太陽能真空玻璃集熱管組裝的集熱器的工作范圍從100°C以下的低溫工作范圍拓展到100°C 300°C中溫范圍工作。為了提高所述選擇性吸收涂層3的使用壽命，所述選擇性吸收涂層3優(yōu)選為耐高溫選擇性吸收涂層。由于玻璃內(nèi)管2的直徑僅為玻璃罩管5的直徑的1/3 1/5,相差較大。為了降低玻璃罩管5和玻璃內(nèi)管2在開口端處焊接的工藝難度，將所述玻璃內(nèi)管2開口端和所述玻璃罩開口端的直徑作調(diào)整。將玻璃內(nèi)管2在距離開口 70mm 50mm處至開口的直徑設置為與玻璃罩管5的直徑相適應,如圖3中所不。或者所述玻璃罩管5開口端的直徑變小,玻璃內(nèi)管2在開口端的直徑變大，分別將所述玻璃罩管5在距離開口 70mm處至開口的直徑與所述玻璃內(nèi)管2在距離開口 50mm 70mm處至開口的直徑設置為介于玻璃內(nèi)管2的直徑與玻璃罩管5的直徑之間的數(shù)值、且相適應，如圖1中所示。具體通過以下兩個實施例作詳細說明:實施例1玻璃罩管5外徑102mm,總長度1500mm或1800mm ;在距離玻璃罩管5開口 70mm處至開口的外徑為58mm ;玻璃內(nèi)管2外徑20mm,在距離玻璃內(nèi)管2開口 70mm處至開口的外徑為58mm,玻璃罩管5和玻璃內(nèi)管2的材質(zhì)均為硼娃玻璃3.3。置于真空夾層7中的金屬反射聚光鏡4形如槽式聚光拋物面或其它凹彎聚光面，材質(zhì)為鏡面拋光鋁片、或鏡面不銹鋼片、或鏡面錫鐵片，厚度0.3mm-0.2mm，寬度為98mm，聚光比5，為大聚光比聚光式玻璃真空中溫集熱管。實施例2玻璃罩管5外徑70mm,總長度1500mm或1800mm ;在距離玻璃罩管5開口 70mm處至開口的外徑為58mm ;玻璃內(nèi)管2外徑20mm,在距離玻璃內(nèi)管2開口 50mm處至開口的外徑為58mm或47mm，玻璃罩管5和玻璃內(nèi)管2的材質(zhì)均為硼硅玻璃3.3。置于真空夾層7中的金屬反射聚光鏡4形如槽式聚光拋物面或其它凹彎聚光面，材質(zhì)為鏡面拋光鋁片、或鏡面不銹鋼片、或鏡面錫鐵片，厚度0.3mm-0.2mm，寬度為50mm或62mm，聚光比為3，為中聚光比
聚光式玻璃真空中溫集熱管。本實用新型實施例2所述的集熱管空曬溫度為300°C -400°C,以油為工質(zhì)的性能測試結(jié)果顯示，油溫250°C。以上實施方式是對本實用新型的技術方案所作的舉例說明，對本領域技術人員而言，在不背離本實用新型原理的前提下，對本實用新型所做的任何顯而易見的改進、替換和變型，均屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.聚光式玻璃真空中溫集熱管，包括玻璃罩管(5)、外壁涂敷有選擇性吸收涂層(3)的玻璃內(nèi)管(2)、支架(6)和消氣劑(8),所述玻璃內(nèi)管(2)置于所述玻璃罩管(5)內(nèi)，玻璃內(nèi)管(2)和玻璃罩管(5)在底部由支架(6)支撐，玻璃內(nèi)管(2)和玻璃罩管(5)的開口端焊接密封，玻璃內(nèi)管(2)和玻璃罩管(5)之間的夾層為真空層，所述消氣劑(8)設置在所述支架(6)上，其特征在于，所述真空夾層(7)中設置有金屬反射聚光鏡(4)，所述金屬反射聚光鏡(4)固定在支架(6)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，其特征在于，所述玻璃內(nèi)管(2)的直徑是玻璃罩管(5)的直徑的1/3 1/5。
3.根據(jù)權利要求1所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，其特征在于，所述玻璃罩管(5)底部的內(nèi)壁上還涂覆有消氣劑涂層(9)。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，其特征在于，所述選擇性吸收涂層(3)為耐高溫選擇性吸收涂層，所述玻璃罩管(5)和玻璃內(nèi)管(2)的材質(zhì)為高硼硅玻3 ο
5.根據(jù)權利要求2所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，其特征在于，所述玻璃內(nèi)管(2)在距離開口 70mm 50mm處至開口的直徑與所述玻璃罩管(5)的直徑相適應。
6.根據(jù)權利要求2所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，其特征在于，所述玻璃罩管(5)開口端的直徑變小，玻璃內(nèi)管(2)在開口端的直徑變大，所述玻璃罩管(5)在距離開口 70mm處至開口的直徑與所述 玻璃內(nèi)管(2)在距離開口 70mm 50mm處至開口的直徑分別為介于玻璃內(nèi)管(2)的直徑與玻璃罩管(5)的直徑之間、且相適應。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，其特征在于，所述金屬反射聚光鏡(4)為鏡面拋光鋁片、或鏡面不銹鋼片或鏡面錫鐵片，厚度為0.3mm 0.2mm,形狀為槽式聚光拋物面。
8.根據(jù)權利要求7所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，其特征在于，所述金屬反射聚光鏡(4)的寬度為98mm，聚光比為5。
9.根據(jù)權利要求7所述的聚光式玻璃真空中溫集熱管，其特征在于，所述金屬反射聚光鏡(4)的寬度為50mm 62mm，聚光比為3。
專利摘要本實用新型公開了聚光式玻璃真空中溫集熱管，包括玻璃罩管、外壁涂敷有選擇性吸收涂層的玻璃內(nèi)管、支架和消氣劑，所述玻璃內(nèi)管置于所述玻璃罩管內(nèi)，在玻璃內(nèi)管和玻璃罩管的底部由支架支撐、開口端焊接密封，玻璃內(nèi)管和玻璃罩管之間的夾層為真空層，所述消氣劑設置在所述支架上，所述真空夾層中設置有金屬反射聚光鏡，所述金屬反射聚光鏡固定在支架上。本實用新型實現(xiàn)了金屬反射聚光鏡與太陽能真空管結(jié)構一體化，完成全玻璃太陽能中溫真空管產(chǎn)品的創(chuàng)新，實現(xiàn)了在太陽能中溫應用。具有性價比高，適于大規(guī)模生產(chǎn)，經(jīng)濟效益好的優(yōu)點。
文檔編號F24J2/10GK203036889SQ20122060173
公開日2013年7月3日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權日2012年11月14日
發(fā)明者程翠英, 羅贊繼, 于學德 申請人:程翠英, 羅贊繼, 于學德