[实用新型]全玻璃管壳式太阳能真空管集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用设备，尤其是涉及一种将太阳能进行光热转换的全玻璃管壳式太阳能真空管集热器。

背景技术

自本申请人提出的专利名称为：全玻璃双通道真空管集热器（专利号为：201010121560.4）和专利名称为：侧出口式太阳能集热器（专利号为：201220582224.4）后，试验团队经数年在一年四季中的不同气候环境下，采用不同的连接方式，如：串联、并联、串并联等多种实验方式，对其性能进行了长时间的测试，同时分中、长途运输途径进行了运输破损性实验，通过实验证明了上述两种产品在热转换方面的优异性能，具有热虹吸循环顺畅、热交换效率高等特点，达到了设计初衷。同时也发现，上述两项发明不同程度上存在制造比较困难、运输过程中破损率比较高的问题。

发明内容

 本实用新型的目的在于提供一种制造简单、运输过程中的破损率显著下降、故障率低、生产成本低廉的全玻璃管壳式太阳能真空管集热器，它除了具备强大的自然循环性能外，结构更加紧凑，工艺更加简明，使之在实际应用中，不但能保持充沛的自然循环动力，而且在生产过程中工艺更加简单，在运输过程中不易破损。

本实用新型的目的是这样实现的： 

一种全玻璃管壳式太阳能真空管集热器，包括外玻璃管、吸热玻璃管和内玻璃管，外玻璃管、吸热玻璃管和内玻璃管同为底部为圆封口的玻璃管，在外玻璃管的左端底部设有真空排气孔，外玻璃管、吸热玻璃管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，真空腔体起到绝热的作用；在吸热玻璃管的外表面镀有一层太阳能选择性涂层，使吸热玻璃管成为吸热体；起支撑定位作用的内不锈钢支架抵在吸热玻璃管的内底部和内玻璃管的底部之间，起到固定内玻璃管的作用，起支撑定位作用的外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，起到固定吸热玻璃管的作用，特征是：外玻璃管的右端经高温熔封在吸热玻璃管的右端上，吸热玻璃管的右端延长部与内玻璃管的右端经高温熔封在一起；吸热玻璃管和内玻璃管之间的管壳腔体构成热工介质的受热腔，同时也是热工介质的流入通道和流出通道；在吸热玻璃管的右端设有至少两个开孔，上孔口为热工介质流出孔，下孔口为热工介质流入孔。

内玻璃管的右端口经熔封闭合。

或，在内玻璃管的右端口安装一个硅胶塞，硅胶塞用以对内玻璃管进行隔热，同时也为实际应用中阻止热工介质进入内玻璃管。

在真空腔体内的外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^-3Pa。

热循环是这样进行的：当管壳内充满热工介质后，管壳内的热工介质受太阳能辐射能加热，温度升高，密度降低，开始流动，形成了流出通道，而冷的热工介质沉入管壳的底部，形成了流入通道，冷、热两种热工介质各自在自然形成的通道中流动，在热虹吸效应的作用下，管壳内受热后的热工介质经吸热玻璃管一端的上孔口流出管壳，待热的热工介质则从吸热玻璃管一端的下孔口流入管壳。

申请人通过反复试验，发现管壳内热工介质的温度分布有着明显的温度分层，上层温度高，下层温度低。以真空管横放为例，管内上层的热工介质的温度比下层的热工介质的温度差最高可达30度以上。通过分析和试验，可以做出以下解释：管壳内的热虹吸现象也很强烈，冷热两种热工介质各自在自然形成的通道中流动，并无干扰。由此，申请人认识到上述两项发明中专门为冷热工介质设计的通道可以省略。为使产品更符合热传递的客观规律，对以前的产品进行了新的设计，作了两方面的改进：1、去除了专门用于热工介质流入通道的玻璃管，2、在吸热玻璃管的右端至少增加了一个孔口，作为热工介质的流入口。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

1、在保留了上述两项发明热虹吸循环强大的优势的基础上，用于循环的热工介质直接存放在管壳中，热工介质进一步减少，仅为上述两项发明的二分之一，为传统真空管集热器的四分之一，带来的有益效果是：热容更小，升温更快，热转换效率显著增强。

2、通过去除原来的热工介质专用流入通道，由原来的四层结构简化为三层结构，优化了内部结构，进一步降低了制造难，降低了生产成本，提高了产品的成品率，降低了运输过程中的破损率。

3、成本低廉。全玻璃双通道真空管集热器的材料全部采用玻璃，具有极高的性价比。

附图说明

图1为实施例1的剖面示意图；