[实用新型]全玻璃双通道真空管集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用设备，尤其是涉及一种用于太阳能热水系统、太阳能空调、太阳能热能发电中将太阳能进行光热转换的全玻璃双通道真空管集热器。

背景技术

在太阳能热利用系统中，如何高效率地收集太阳光并将其转变为热能是重要的一个技术关键。真空集热管就是一种适用于中、高温环境的太阳能热利用的集热器，它主要用于太阳能热水、太阳能空调、工业热应用、太阳能发电等方面。目前流行的产品主要有两类：全玻璃真空管集热器和金属--玻璃结构真空集热器，其中：1、全玻璃真空管集热器是由外玻璃管、内玻璃管、选择性吸收涂层、弹簧支架、吸气剂、外玻璃管、内玻璃管夹层内抽真空而成，这种真空集热器的技术已经相当成熟，是一种在国内应用最广的产品。这种产品的改进形式还有：内插U形管的全玻璃真空集热器、内插热管的全玻璃真空集热管器。2、金属-玻璃结构真空集热器是由热管、金属吸热板、玻璃管、金属封盖、弹簧支架、吸气剂、玻璃管与金属管(金属板)夹层内抽真空而成。常用的金属-玻璃结构真空集热器有热管式真空集热器、同心套管式真空管集热器、U形管式真空管集热器、内聚光真空管集热器和直通式金属--玻璃真空集热管。

上述类型的真空集热管具有一个共同的缺点，即：由于结构方面的缺陷，由它们组成分体式太阳能热应用系统时，普遍要采用强制循环系统(分体式太阳能热水系统是指贮水箱和集热器之间分开一定距离安装的系统，强制循环系统是指利用泵迫使传热工质通过集热器进行循环的系统)，这就使得分体式太阳能热应用系统的运行依赖于电控制系统和水泵，一旦电控制系统或水泵出现故障，分体式太阳能热应用系统不能运行，另外，内插U形管的全玻璃真空集热器和金属--玻璃结构真空集热器，使用了大量的有色金属，直接造成了投资成本的上升。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种同时兼有自然循环与强制循环两种运行模式、既能广泛应用建筑太阳能一体化又可应用于太阳能发电、运行简单、故障率低、制造成本低廉的全玻璃双通道真空管集热器。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种全玻璃双通道真空管集热器，包括外玻璃管、吸热玻璃管、隔离玻璃管和内玻璃管，特征是：外玻璃管、吸热玻璃管和隔离玻璃管的顶部呈同轴排列经高温熔封在玻璃法兰上，在外玻璃管的底部设有真空排气孔，外玻璃管、吸热玻璃管与玻璃法兰之间的腔体通过真空排气孔进行抽真空处理形成封闭的真空腔体，形成吸热体；吸热管玻璃和隔离玻璃管之间的夹层构成热工介质的受热通道(兼做热工介质流出通道)，隔离玻璃管和中间的内玻璃管的底部固定在一起，隔离玻璃管和内玻璃管之间的夹层构成隔热层；内玻璃管中间的通道作为热工介质的流入通道，隔热层将受热通道和流入通道隔离，起到杜绝两通道进行热交换的作用；起支撑定位作用的不锈钢支架抵在吸热玻璃管的内底部和隔离玻璃管的底部之间，起支撑定位作用的不锈钢支架抵在外玻璃管的内底部和吸热玻璃管的外底部之间；在玻璃法兰的外圈设有至少一个与受热通道相通的流出口，在玻璃法兰的中间设有与流入通道相通的流入口，流入口、流入通道、受热通道和流出口构成循环通路。

内玻璃管的顶部呈同轴排列经高温熔封在玻璃法兰上；或，在玻璃法兰的中间加工有中间圆孔，内玻璃管的顶部伸到中间圆孔中，并通过一个绝热定位塞固定在中间圆孔内底端的环形凸台上。

在玻璃法兰的外侧壁加工有用于装配的凸环。

因输出管道不同，流出口和流入口为平口型或管嘴型；当热工介质处于高温时，在受热通道内的顶部，流体湍流度增加导致出现涡流，流出口设置成一个以上，可以加速受热工介质的流出。

在吸热玻璃管的外表面镀有光学膜。

光学膜可以为形成吸热体的太阳能选择性吸收镀膜或为SiO₂、MgF₂、CaF₂或冰晶石中的一种光学增透膜。

在真空腔体内的不锈钢支架上固定有吸气剂，吸气剂为钡铝镍蒸散型吸气剂或锆石墨非蒸散型吸气剂。吸气剂通过高频感应的方法加热蒸散，蒸散后的气体在外玻璃管的内表面和吸热玻璃管的外表面形成吸气膜，用于吸收残余气体，使真空腔体长期维持较高的真空度，真空腔体内的真空度保持5*10-3p。

热循环是这样进行的：热工介质从流入口流进流入通道，进入流入通道的底部后充满受热通道，吸热玻璃管吸收太阳辐射能量后使受热通道中的热工介质的温度升高，在虹吸效应的作用下，或，在泵的驱动下，受热后的热工介质经流出口流出全玻璃双通道真空管集热器。