[发明专利]一种太阳能吸热管

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光热利用技术领域，特别涉及一种应用于槽式太阳能集热系统的太阳能吸热管。

背景技术

槽式太阳能热发电系统是一种太阳能热利用系统，其利用可跟踪太阳的槽型抛物面反射镜，将入射光反射聚焦在吸热管上，金属内管表面涂覆的选择性吸收膜吸收太阳光加热管内工质，产生高温高压蒸气，推动汽轮机发电。太阳能吸热管是槽式太阳能热发电站中最为核心的部件。

中国专利号ZL200610112005.9中公开了一种高温太阳能集热管及其制造工艺，该高温太阳能集热管包括具有选择性吸收膜层的金属内管和环绕的玻璃外管，连接件将波纹管与金属内管连接，波纹管与玻璃-金属过渡件可伐环直接焊接，可伐环再与玻璃外管封接，玻璃外管与金属内管之间形成真空环形空间，用来降低热损失和防止选择性吸收膜遇到空气老化。这种太阳能吸热管一般长为4060mm，工作温度要求在300-400℃，管内工质为高温导热油，集热管的使用寿命一般要求达到20年。由于导热油高温老化会分解出氢气，该氢气在管内聚集，氢气在压力差下通过金属内管不断渗透到玻璃外管与金属内管之间形成的真空环形空间中。并且随着工作温度的升高和导热油不断的分解，真空环形空间的氢气越来越多。目前，为了保持集热管的真空，采取的措施一般是采用吸气剂，中国专利号为CN1720419A中公开一种吸气剂支撑组件，其包括一个桥状物，桥状物上形成有细长的槽，该槽具有吸气剂支撑部分，有多个固定连接的足部用来支撑该槽，另外还有防止聚光照射的反射表面，用来保护吸气剂。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：集热管中氢气增多会急剧增加热损失，降低集热管吸热效率。另外，由于波纹管较薄，与玻璃-金属过渡件壁厚相差大，焊接较为困难，经常造成焊接损坏或漏气。吸气剂支撑组件的缺点是该吸气剂装置放置在金属内管上，金属内管工作时温度在400℃以上，通过传热会使吸气剂温度升高，而同时吸气剂不可避免的会遭受聚光照射，使吸气剂变热。由于吸气剂的吸气性能随温度升高而显著降低，造成吸热管高温工作时效率降低。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种有效利用率高，使用寿命长，并具有吸氢能力和便于制作的太阳能吸热管。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种太阳能吸热管，包括玻璃外管、设置在所述玻璃外管内的金属内管及波纹管，在所述玻璃外管和金属内管之间形成真空的第一环形空间，所述波纹管的一端通过端盖与所述金属内管连接，所述波纹管的另一端通过连接件与封接金属环连接，所述波纹管为预压缩状态，且在轴向上位于所述玻璃外管端部的外侧；所述吸气剂装置在环向上分布在封接金属环与金属内管形成的第二环形空间内；所述连接件上固定有遮光环，所述遮光环在轴向上至少部分延伸到第一环形空间内，用于遮挡封接金属环与玻璃外管的封接处。

所述波纹管具有3-8个波纹，所述波纹管预先压缩量为3-20mm。

所述连接件为L型环状；所述封接金属环为L型环状，所述连接件的L型横向端部与波纹管焊接，所述连接件的L型纵向端部与所述封接金属环的L型纵向端部焊接。

所述吸气剂装置具有至少一个托盘，所述托盘上设有吸气剂，所述吸气剂上设有压块。

所述托盘连接在连接件或遮光环上。

所述吸气剂为锆基吸氢剂。

所述端盖上设有凹槽，且所述凹槽位于端盖的内侧，所述凹槽处设有金属排气管。

所述玻璃外管的一个端部设有遮光环，所述玻璃外管的两个端部均设有波纹管和吸气剂装置，一端的吸气剂装置连接在连接件上，在环向上分布在第二环形空间内；另一端的吸气剂装置连接在连接件或遮光环上，在环向上分布在遮光环与封接金属环形成的第三环形空间中。

所述遮光环为L型或喇叭口型，所述遮光环在轴向上超出封接金属环与玻璃外管的封接处5-30mm，所述的遮光环的表面涂有反射太阳辐射的涂层。

所述的封接金属环与玻璃外管封接是双面熔封的，所述玻璃外管的端部为收缩口。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明太阳能吸热管具有吸氢能力和便于制作的优点，吸热管的有效利用率高，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明实施例中提供的一种太阳能吸热管的剖面图；

图2是图1中吸气剂装置剖面图；

图3是图2的俯视图；

图4是图1中带金属排气管的端盖剖面图；

图5是本发明实施例中提供的另一种太阳能吸热管的剖面图；

图6为图5中带有吸气剂装置的遮光环结构示意图。