[发明专利]一种直通式真空太阳能集热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热元件，特别是关于一种直通式真空太阳能集热管。

背景技术

一般的太阳能真空集热管，主要包括玻璃管吸热体真空管和金属板吸热体真空管，这两种真空管在太阳能集热时的使用温度大都在100℃以下。另一种具有金属管吸热体的直通式真空太阳能集热管，其金属管的一端外表面焊接有一个波纹管，该波纹管位于玻璃管端口的外侧，此波纹管可以吸收金属管的热膨胀，从而起到保护玻璃管与金属管之间端盖的封接。但是，这种仅具有一个波纹管结构的太阳能集热管，其应用温度仅在250℃以下。而太阳能热发电对集热管的集热温度要求高达300℃～400℃。因此，目前一般的太阳能真空集热管不具备承受更高温度的要求，其应用范围因此受到了限制。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种波纹管补偿效果好，耐高温的直通式真空太阳能集热管。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种直通式真空太阳能集热管，它包括一玻璃管，所述玻璃管的两端分别通过一金属端盖热压封一金属吸热管，所述金属吸热管外表面涂有太阳能选择性吸热涂层，所述玻璃管壁上设置有一真空排气口，其特征在于：所述玻璃管与所述金属吸热管之间空隙的两端分别设置有一波纹管，每一所述波纹管的外端通过一过渡环与该端的所述金属端盖焊接成一体，每一所述波纹管的内端连接一过渡管，所述过渡管从所述波纹管内穿过，并穿出该端的金属端盖焊接在所述金属吸热管的外端，所述玻璃管与所述金属吸热管之间通过排气管抽成为高真空。

所述金属吸热管内的集热工质的温度为300℃以上，所述金属吸热管可承受压力为3MPa。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于在玻璃管与金属吸热管之间空隙的两端分别设置一波纹管，并将波纹管两端通过过渡环分别连接金属端盖和金属吸热管，因此在吸热过程中，可以通过波纹管吸收金属吸热管的热膨胀，缓冲金属吸热管热膨胀压力，保护玻璃金属封接。使本发明能够承受400℃左右的高温，满足太阳能热发电的需要。2、本发明由于将波纹管设置在玻璃管与金属吸热管之间，因此不但可以防止波纹管暴露在玻璃管外面造成的腐蚀问题，而且可以防止波纹管设置在管外将金属吸热管的热量向外散失的问题。本发明有效地提高了整体集热管的集热效率和使用寿命，使本发明可以承受400℃左右的集热要求，进而广泛应用于太阳能制冷、工业加热、海水淡化和太阳能热发电等领域中。

附图说明

图1是本发明的纵截面结构示意图

图2是本发明的波纹管连接结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明包括一玻璃管1，玻璃管1内套设一金属吸热管2，玻璃管1两端分别通过一金属端盖3与玻璃热压封成一体，金属吸热管2外表面镀有太阳能选择性吸热涂层。在玻璃管1与金属吸热管2之间空隙的两端分别设置一波纹管4，每一波纹管4的外端通过一过渡环5与该端的金属端盖3焊接成一体，每一波纹管4的内端连接一过渡管6，过渡管6从波纹管4内穿过，并穿出该端的金属端盖3焊接在金属吸热管2的外端。玻璃管1管壁上设置有一排气口7，玻璃管1与金属吸热管2之间的空隙通过排气口7抽成真空。

本发明可应用于太阳能集热系统中，特别是应用在外聚光的太阳能集热系统中。使用时，在聚光比大于50的太阳能外聚光系统作用下，可使金属吸热管2内的集热工质的温度达到300℃以上，金属吸热管2可承受3Mpa的压力，能满足目前太阳能热发电的需要。

在本发明中，波纹管4受热后可以吸收金属吸热管2的热膨胀，达到缓冲金属吸热管2热膨胀的压力的作用，保护玻璃管1与金属端盖3之间的封接不被破坏。波纹管4安装在玻璃管内部，可以降低波纹管4在玻璃管外部时出现的腐蚀和散热问题。

本发明中，玻璃管1的外径为100mm～120mm，金属吸热管2的外径为38～70mm。整个集热管总长度1.8m～4.2m。

由于本发明的金属吸热管2内的导热工质可达到400℃左右，因此可大大拓宽本发明的应用领域，特别是可以广泛应用于太阳能制冷、工业加热、海水淡化和太阳能热发电等领域。