[发明专利]聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光热转换元件的技术领域。

背景技术

利用太阳能光热转换原理制成的太阳能制热装置近年来已从家用扩大至热水工程和海水淡化等技术领域。但是，由于现有的全玻璃热管式太阳能集热器中的用于传递热量的玻璃热管与外层玻璃外管同心，为了增大接受光照的辐照面积，人们将玻璃热管的直径尽可能地增大，以致玻璃热管的壁厚必须相应加厚才能保证足够的耐压强度，同时也必须相应增加工质的体积量，既浪费材料又降低传热速度和传热效率。

发明内容

本发明目的在于设计一种无需加厚玻璃管壁、通过小管径就能大量地吸收转化光能为热能的聚光防曝全玻璃热管式太阳能集热管。

本发明包括玻璃外管和内置工质的、由冷凝段和蒸发段组成的玻璃热管，所述玻璃热管的蒸发段封接在玻璃外管内，其特征是所述玻璃热管蒸发段的外径为玻璃外管内径的1/6～1/2，在玻璃外管和玻璃热管蒸发段之间设置反射件。

本发明应用非成象聚光，无需跟踪太阳即可实现聚光效果。为了保障较佳的聚光效果，本发明的内玻璃管的外径不小于外玻璃管外径的1/6。为了达到较大的聚光比和减少内玻璃管内的传热介质，获得较高的输出温度、传热速度和传热效率，本发明的内玻璃管的外径不大于外玻璃管外径的1/2。

本发明在反射件的作用下，可以充分利用太阳的反射光，由此获得较高的输出温度和热效率。通过以上设计的较细型玻璃热管蒸发段，不但可加快热量的传递，而且由于细型玻璃热管蒸发段的设计，无须加厚壁厚就可保证足够的耐压强度，使用安全性以得有效保障，同时节省材料，提高了输出温度、传热速度和传热效率，可以广泛应用于太阳能制热、制冷、海水淡化等相关领域中。

本发明玻璃热管蒸发段的外径为玻璃外管内径的1/3为更佳选择，既有较佳的聚光效果，又有较大的聚光比以及较少的传热介质，获得较高的输出温度、传热速度和传热效率。

为了实现较佳的聚光效果，本发明所述玻璃热管蒸发段偏心布置在玻璃外管内。

另，本发明所述玻璃热管的冷凝段内径大于蒸发段内径，可增加换热面积，提高热量的传热速度和传热效率。

由于上述设计后，玻璃热管的蒸发段可方便地偏心布置在冷凝段上，而更可方便地将所述玻璃热管的冷凝段与玻璃外管同心布置，利于连接。

为了方便生产，本发明的反射件为反射膜，可直接设置在玻璃外管的内表面。

本发明的反射件也可为反射板，设置在玻璃外管和玻璃热管蒸发段之间的空腔中。

为了提高反射效果，所述反射板的横截面的反射面呈ω形。

为了避免接触导热，所述ω形的中心交叉点与玻璃热管的蒸发段的外表面之间的最小距离为1～10mm。

为了实现较佳的聚光效果，本发明所述ω形可以为以玻璃热管的蒸发段的外表面为基圆的双圆渐开线，也可以为双抛物线，也可以为内侧为双圆渐开线、外侧为抛物线，还可以为由三段不同的抛物线组成。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为图1的左侧向图。

图3为图1的A-A断面图。

图4为本发明的另一种结构示意图。

图5为图4的左侧向图。

图6为图4的B-B断面图。

图7为图4的另一种B-B断面图。

图8为反射板的一种结构示意图。

图9为反射板的第二种结构示意图。

图10为反射板的第三种结构示意图。

图11为反射板的第四种结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明主要由玻璃外管1、玻璃热管2和反射板3组成，玻璃热管2内置工质，且分为冷凝段2-1和蒸发段2-2，且蒸发段2-2外表面涂设吸热膜层。

冷凝段2-1和蒸发段2-2等径，且相互偏心布置。玻璃热管2的外径为玻璃外管1内径的1/6～1/2，本图中为1/3。玻璃热管2的蒸发段2-2偏心地封接在玻璃外管1内。

反射板3的横截面的反射面呈ω形，布置在玻璃外管1和玻璃热管2的蒸发段2-2之间的空腔中，并使ω形反射板的中心交叉点与玻璃热管的蒸发段的外表面之间的最小距离σ为1～10mm。

如图4、5、6所示，本发明主要由玻璃外管1、玻璃热管2和反射板3组成，玻璃热管2内置工质，且分为冷凝段2-1和蒸发段2-2，且蒸发段2-2外表面涂设吸热膜层。