[发明专利]聚光式全玻璃太阳能集热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能光热转换元件——集热管的结构技术领域。

背景技术

全玻璃真空集热管有两种结构形式，第一代为：一端相互封接在一起的内、外两层玻璃管，之间抽真空，两玻璃管同心布置，在内玻璃管的外表面设置吸热膜。为了最大限度地与光接触，这种产品的内玻璃外表面积需尽可能加大。其缺陷是：由于内玻璃管内存的传热介质较多，不能及时将热量传导出，热利用率不高。第二代为在第一代产品的基础上采用了聚光反射膜或聚光反射板将反射的光会聚至内玻璃管的表面，可以制作较小直径的内玻璃管，力图提高热传导效率。但由于现行的内外玻璃管还是同心布置，不能制成更小的内玻璃管，故，第二代产品的传导效率较第一代产品提高不了太多，从而限制了太阳能光热转换在各领域的应用。

发明内容

本发明目的在于设计一种能通过更小的玻璃管达到更高热传导效率的聚光式全玻璃太阳能集热管。

本发明包括一端相互封接在一起的内、外玻璃管，内、外玻璃管之间抽真空，在内玻璃管的外表面设置吸热膜，在内、外玻璃管之间设置反射件，其特征在于内玻璃管的外径为外玻璃管内径的1/6～1/2，内玻璃管偏心于外玻璃管布置。

本发明应用非成象聚光，无需跟踪太阳即可实现聚光效果。为了保障较佳的聚光效果，本发明的内玻璃管的外径不小于外玻璃管外径的1/6。为了达到较大的聚光比和减少内玻璃管内的传热介质，获得较高的输出温度、传热速度和传热效率，本发明的内玻璃管的外径不大于外玻璃管外径的1/2。为了实现较佳的聚光效果，本发明的内玻璃管偏心于外玻璃管布置。

由于以上设置，本发明的内玻璃管相对于外玻璃管的管径可以制得更小，利于及时输出热能，提高热效率，具有高温、高效、工艺简单、成本低、反光板不积灰等多项优点，可以广泛应用于太阳能制热、制冷、海水淡化等相关领域中。

较佳的技术方案是：所述内玻璃管的外径为外玻璃管内径的1/3，既有较佳的聚光效果，又有较大的聚光比以及较少的传热介质，获得较高的输出温度、传热速度和传热效率。

在实际生产中，所述内玻璃管由熔接段和转换段组成，所述熔接段一端连接转换段，熔接段另一端连接外玻璃管。

为了节约材料，所述熔接段和转换段等径，转换段偏心于熔接段布置。

为了方便加工，所述熔接段外径也可以大于转换段，转换段偏心于熔接段布置。

为了提高光接收率，本发明所述反射件为反射板。

所述反射板的横截面的反射面呈ω形。

为了避免接触导热，所述ω形的中心交叉点与内玻璃管的外表面之间的最小距离为1～10mm。

为了最大地利用光源，实现较佳的聚光效果，本发明所述ω形为以内玻璃管的外表面为基圆的双圆渐开线，或双抛物线，或内侧为双圆渐开线、外侧为抛物线，或由三段不同的抛物线组成。

另外，为了方便生产、安装，本发明所述反射件也可以为在玻璃外管的内表面的反射膜。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为图1的左侧向图。

图3为图1的A-A断面图。

图4为本发明的另一种结构示意图。

图5为图4的左侧向图。

图6为图4的B-B断面图。

图7为图4的另一种B-B断面图。

图8为反射板的一种结构示意图。

图9为反射板的第二种结构示意图。

图10为反射板的第三种结构示意图。

图11为反射板的第四种结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明主要由内玻璃管1、外玻璃管2、反射板3组成，内玻璃管1外表面设置吸热膜，内玻璃管1分为熔接段1-1和转换段1-2，熔接段1-1和转换段1-2等径，转换段1-2偏心于熔接段1-1布置，熔接段1-1的一端连接转换段1-2，熔接段1-1的另一端封接外玻璃管2，内、外玻璃管1、2之间抽真空，并使内玻璃管1的转换段1-2偏心于外玻璃管2布置。

内玻璃管的外径为外玻璃管内径的1/6～1/2，图中为1/3。

在内、外玻璃管1、3之间设置横截面的反射面呈ω形的反射板3，ω形的中心交叉点与内玻璃管的外表面之间的最小距离σ为1～10mm。