[实用新型]一种太阳能集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真空集热管，尤其涉及一种用于太阳能热利用系统中的真空集热管，属于太阳能集热设备技术领域。

背景技术

真空集热管是太阳能利用系统中的核心器件，现有真空集热管的经典结构如中国发明专利申请公开说明书CN1495394A中所述，在一金属管上涂覆太阳能吸收涂层，金属管外套玻璃管，玻璃管和金属管之间抽真空，而金属管和玻璃管之间借助膨胀补偿装置相互连接，所述膨胀补偿装置具有波纹管，如图1所示，波纹管的内端通过一个内圈15连接金属管。内圈的存在使得膨胀补偿装置的内径比实际需要的更大，进而导致膨胀补偿装置的弹性更小，价格更高。另外，这个多余的内圈还需要至少一次焊接，造成金属管与内圈之间留出一个小的空间，加大了抽真空的难度。

另外，目前的集热管中吸气剂放置在一个连接金属管的容器中，金属管吸热后将导致吸气剂温度上升，影响其吸气效果。而且，现有集热管的抽真空尾管与玻璃管连接，抽真空后尾管马上封闭，不可以再次使用，一旦金属管和玻璃管之间的真空度下降，不合要求后整个集热管就报废了。可见，现有真空集热管还存在诸多缺陷，需要一一加以改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种膨胀补偿装置更小，弹性更好，价格更低的太阳能集热管，其技术方案如下：

一种太阳能集热管，包括位于中央的金属管和环绕金属管的玻璃管，在集热管的两端各设有一套膨胀补偿装置，金属管、玻璃管和膨胀补偿装置之间为真空层，其特征在于，所述膨胀补偿装置包括一波纹管，波纹管的内端通过法兰环与金属管焊接，而外端通过金属过渡件连接玻璃金属封接件或陶瓷金属封接件，玻璃金属封接件或陶瓷金属封接件再连接玻璃管。

上述太阳能集热管中，连接波纹管和金属管的法兰环直接与金属管和波纹管焊接，而不向膨胀补偿装置下方延伸。

进一步的，上述金属过渡件与玻璃金属封接件或陶瓷金属封接件焊接在一起，其中金属过渡件包括一个金属过渡环和一个与之焊接在一起的法兰。

上述玻璃金属封接件包括可伐合金环和与之连接的高硼玻璃管，高硼玻璃的膨胀系数与可伐合金一致(5×10^-6m/m/℃)。所述高硼玻璃是高硼的硼硅玻璃，在化学性质上不耐水，所以高硼玻璃可以连接到膨胀系数为4.9×10^-6m/m/℃的含碱土硼硅玻璃的玻璃管上，也可以将高硼玻璃连接到递级封接玻璃管上，由递级封接再连接到膨胀系数为3.3×10^-6m/m/℃的不含碱土的硼硅玻璃(即中性玻璃)的玻璃管上。所述递级封接是一系列可选择的过渡玻璃，相邻玻璃的膨胀系数以不超过10％的比例为宜。与可伐合金连接的高硼玻璃经过持续清洁后透光率会变差，所以这种玻璃的长度只有几厘米，而环绕金属管的玻璃管为高透明度硼硅玻璃管。

可选择的，上述玻璃金属封接件可以用陶瓷金属封接件代替，陶瓷金属封接件是由金属环与陶瓷套管连接构成的部件，陶瓷套管与高透明度硼硅玻璃管连接。

为了更有效地吸收太阳光中的能量，所述集热管的金属管上涂覆有选择性吸收涂层，由内向外依次为Fe₂O₃/CrO/NiO层、Al₂O₃/Al层、SiO₂层、Ag层、Al₂O₃/Ni Cr层和SiO₂层。

本实用新型的集热管由于省略了内套，两端更具有灵活性，在对两只集热管进行焊接对接时，可以把靠近焊接区的两端膨胀补偿装置压短，增加焊接时可用的空间。这样的结果是金属管焊接处的长度可缩短，而集热管的净可用长度增加，可吸收更多的太阳辐射。

进一步的，本实用新型的太阳能集热管还包括用于装放吸气剂的网罩，该网罩安装在膨胀补偿装置与玻璃金属封接件或陶瓷金属封接件的连接处。

在集热管的金属管和玻璃封罩(即环绕金属管的玻璃管)之间要保持高真空，然而导热油产生的氢气会渗透金属管壁而进入真空空间里，所以需要在真空空间内放置吸气剂。吸气剂能捕捉到的氢气量取决于吸气剂的温度，吸气剂温度越低越好。现有技术中吸气剂都装放在直接连接金属管的容器中，导致随着金属管温度升高吸气剂的温度也升高，不利于吸气剂发挥作用，而本实用新型改变了吸气剂的安装位置，降低了它的温度。