[发明专利]S形贯通式太阳能集热管

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种S形贯通式太阳能集热管，尤其是涉及一种金属与玻璃熔接或粘合的太阳能真空集热管，属于太阳能利用技术领域。

技术背景

现有的太阳能集热管普遍使用的是一端开口一端封闭的盲管，盲管因为不能串连，由它们组成的太阳能集热系统是利用多根集热管和蓄水箱中的水产生不同温差、不同比重而自然循环的，故而存在：1、水的循环加温速度很慢；热效率低；2、集热管内的剩水无法排出和取用，利用率低；3、集热管内容易堆积杂物和产生水垢，而且无法清洗，热水不能食用；4、纯为玻璃制品不能承受较高的水压。

为了解决这些问题，另一种太阳能集热管是直通式金属内管，两端采用金属和玻璃通过焊接或粘合。但由于玻璃和金属的澎涨系数差异较大，工艺难度很高，达不到长时间保持真空的目的，所以没有或很难形成产业化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种通过改变集热管的结构，解决了玻璃和金属由于各自膨胀系数差异不同的伸缩问题，从而实现了工艺简单、制造容易、可靠性高，而且大大提高了热利用率，热水能全部排出，并能承受较高水压，可适用于中、高温需要的S形贯通式太阳能集热管。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括有内金属管、外玻璃管，所述的内金属管为S形弯曲的金属管；外玻璃管的两端至少有玻璃端盖封口并在内外管之间形成真空。

所述的玻璃端盖的中间压制或熔合有合金材料，所述的内金属管从该合金材料中伸出，且合金材料与内金属管焊接密封；所述的玻璃端盖通过熔接或粘合与外玻璃管固定连接；所述合金材料是S形金属内管和玻璃管组成一体时为密封焊接而设的。

所述的外玻璃管两端的最外侧设置有金属罩，该金属罩内填充有保温材料，在外玻璃管和金属罩之间通过胶质或粘合材料固定连接。

所述的外玻璃管是玻璃圆管或玻璃方管或玻璃长方形管或玻璃扁园管或玻璃椭圆形管。

所述的外玻璃管的内侧或外侧附设有反射光材料。

所述的金属罩上安装有支脚。

为了增加内金属管的表面积，所述的内金属管的外侧焊接或包裹或贴接有金属片，并在其表面附着有包括一种以上金属元素的复合材料而形成的吸热膜层。

所述的内金属管或金属片上焊接有至少一个消气环。

所述的S形内金属管的两个外露端是为多根集热管连接提供的连接口，连接口分别被制作成直管式或螺纹式或熔接式或卡接式或带有安装孔的法兰式。

本发明所述的S形贯通式太阳能集热管安装在建筑物的外部，它们是可以多根串联连接后而产生100℃以上水温或蒸气的太阳能集热系统。

当太阳能集热管受太阳辐射温度升高后，热量被金属内管上的吸热膜吸收，内金属管中的水被连续的逐步升温，由于S形贯通式太阳能集热管的温度可达200℃以上，所以水在管中流动被逐步升温后能产生大于100℃以上的水温或蒸气，由于温度过高或蒸气会产生一定的压力，故而设置内管为金属材料。由于温度变化时玻璃和金属的膨胀不一，所以内金属管的长度方向设计成连续S形，在接合处采用能适应两者间膨胀的合金材料，从而消除它们之间的伸缩和澎涨率。

本发明与现有集热管的技术相比，具有以下优点：1、热能利用率大大提高；2、解决了金属和玻璃因膨胀系数不同而无法焊接和保持真空的问题；3、不会堆积杂物，不易结水垢，安全卫生，热水可以食用；4、内管能承受5Mpa以上的压力；5、可产生高热量的水或蒸气，用于替代锅炉、工业干燥、空调制冷或发电等大型太阳能集热工程；对高效利用太阳能和保护生态环境具有深远意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A向局部示意图。

图3为图1的B—B剖视图。

图4为本发明的各种安装结构件和连接的示意图。

图5为本发明的组合安装示意图。

图6为本发明的多组串、并联安装使用示意图。

具体实施方法

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1、2、3所示，本发明是由内金属管1、外玻璃管2、玻璃端盖5、合金材料6和金属罩9组成。所述的内金属管1为S形弯曲的金属管；外玻璃管2的两端至少有玻璃端盖5封口并在内外管之间形成真空。

所述的玻璃端盖5的中间压制或熔合有合金材料6，该合金材料6为常规的材料；所述的内金属管1从该合金材料6中伸出，且合金材料6与内金属管1焊接密封；所述的玻璃端盖5通过熔接或粘合与外玻璃管2固定连接。