[实用新型]具有双自补偿结构的太阳能集热管

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到太阳能集热管领域，特指一种具有双自补偿结构的太阳能集热管。

背景技术

抛物面槽聚热式太阳能热发电，是目前世界上太阳能转换率最高的太阳能发电方式，其热效率可达28％甚至35％，而在现有技术条件下，是单位投资成本较低的太阳能发电方式，并可实行大规模地发电。降低抛物面集热式太阳能发电的主要建造成本，关键是降低集面装置的成本。集热装置的设计主要由反射太阳光的抛物面槽式聚光镜和集热管组成。反光镜的作用是将太阳光反射并集中到集热管上，将管内的工质加热到很高的温度(一般要求达500℃以上)。抛物面槽聚热式太阳能热发电其中一个关建部件是太阳能集热管，当成串的太阳能集热管串接在一起，逐级加热，当从最后一根管中出来的工质将达到500℃或更高。在冬天系统停止运行后，管子内外密封玻璃管表面的温度将达到环境温度，可能达零下二三十度。因此，金属工质(工质通常可采用高温抗燃油)集热管和外面的玻璃管之间的温差达到550℃或更高。

为了有效地利用太阳能，防止工质管中的高温流体中的温度失散，需要将玻璃管内抽成真空。为防止工质的热量，能过传导，失散到周围的环境空气中，由于太阳能集热管的工质管外，套有一层玻璃管，并将玻璃管内的空气抽成真空。金属工质加热管与玻璃管为同心安装。由于玻璃和金属的热膨胀系数相差很大，因此克服膨胀之差，消除玻璃管上的应力变很十分重要。另外，现在市场上广泛采用的集热管外的玻璃管之间的真空，是通过在玻璃管上增加一个奶嘴，在管道两端封连接好后，再将奶嘴加热软化，并抽取玻璃管夹层中的空气，使之成为真空，然后将奶嘴掐断封闭，所以会在玻璃管上留下一个小小的玻璃嘴凸。现在市场上广泛采用的集热管外的玻璃管之间的真空，是通过在玻璃管上增加一个奶嘴，在管道两端封连接好后，再将奶嘴加热软化，并抽取玻璃管夹层中的空气，使之成为真空，然后将奶嘴掐断封闭。所以会在玻璃管上留下一个小小的玻璃嘴凸。

此外，在工业领域中很多场合需要使用超过100℃的高温水或其他流体，而目前一般的太阳能集热管，不能在这样高温下可靠、长期地工作。本实用专利，也可以应用到需要高温的蒸汽、水或其它液体工质的场合。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、使用寿命长、有效降低热膨胀影响的具有双自补偿结构的太阳能集热管。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为：一种具有双自补偿结构的太阳能集热管，它包括吸热板、支架以及同轴安装的金属工质加热管和玻璃套管，所述玻璃套管位于金属工质加热管的外侧，所述金属工质加热管的两端固定于支架上，吸热板固定于金属工质加热管的侧面上，其特征在于：所述金属工质加热管上设置有一段以上的金属膨胀节，所述玻璃套管的两端通过金属连接件固定于金属工质加热管上，所述玻璃套管与金属连接件之间金属膨胀封接头。

所述位于玻璃套管端部的金属连接件上开设有用来对玻璃套管抽真空的抽气口。

所述玻璃套管与金属连接件的连接端呈波纹状。

与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：

1、本实用新型具有双自补偿结构的太阳能集热管，金属工质加热管和玻璃套管均采用双自补偿膨胀结构，能够消除玻璃管内的金属管由于热膨胀，在玻璃套管与金属密封膨胀节上的轴向产生过大的拉伸应力，破坏玻璃管与金属密封膨胀节之间的密封，而在加热停止后，工质管冷却收缩，而在玻璃管两端产生过大的挤压，损坏玻璃管两端的密封及玻璃管，延长玻璃管与金属膨胀节之间的密封使用寿命；

2、本实用新型具有双自补偿结构的太阳能集热管，采用在玻璃管两端的密封金属膨胀节的端部开孔抽取管管内空气使玻璃管内形成真空的方式，改变集热管抽真空的工艺，并且可在玻璃管未破裂，玻璃管内真空下降时，在消除空气泄漏原因后，可以重新建立真空，恢复集热管的防止热传导损失热量的功能。

3、本实用新型具有双自身膨胀补偿结构的太阳能集热管，在金属工质加热管与玻璃套管的膨胀节头之间，增加隔热密封垫和隔热圈防止工质管上的高温传递到玻璃管上和玻璃管与金属膨胀节之间的密封材料上，降低了密封处的温度，可降低玻璃与金属膨胀节之间的密封材料的要求，甚至可以采用常规的密封材料。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型的侧视结构示意图；

图3是本实用新型的工作原理示意图；

图4是图1中I处的放大结构示意图。

图5是图1中II处的放大结构示意图。

图例说明