[发明专利]高效太阳能热收集器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效太阳能热收集器。

背景技术

太阳能是一种高效能源，且不会造成环境污染，随着科技的发展，太阳能的应用领域越来越广。

在诸多太阳能应用领域中，太阳能集热器是较早被人们应用的，有聚焦式的太阳能集热器，也有吸热式太阳能集热器，尤以吸热式太阳能集热器应用更为广泛。

在吸热式太阳能集热器中，有一种是采用高效吸热管，是由两不同直径的玻璃盲管套装， 开头端火焰烧融封接抽真空制成。这种加热管，其采用的玻璃管在运输、安装和使用的过程中极易损坏，且安装时由于管间存在间隙，使单位面积吸热效率下降。还有一种是传统的平板式集热器，它主要是通过集热板吸收太阳的热量，直接传递一组水管，使水管中的液体获得热量。这种太阳能热交换体，结构虽然简单，但大量吸收的热能通过透光面板重新散失，所以效率不高。

无论是哪种集热器，其太阳能热交换体都是暴露在自然环境中，在空气的对流中传导中，往往会损失一部分部分热量，影响太阳能的利用率。

申请人曾于2011年7月14日向中国专利局提交了名称为“太阳能热收集器”的发明和实用新型专利申请，它们的申请号分别为201110196782.7和201120247878.7，实践中我们发现，由于内外金属管之间采取了隔热措施，而内管吸热后必然会膨胀，在两端密封定位的情况下，又限制了内管的膨胀空间，必然会影响到太阳能热收集器的正常工作。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前太阳能热交换体存在的加工成本，或热效率不高，或体积过大，或使用中组合拼装困难等一系列问题，尤其是申请人的上述申请存在的技术缺陷，提供一种新的高效太阳能热收集器。

本发明的目的是这样实现的：一种高效太阳能热收集器，包括太阳能跟踪器驱动的热交换管和聚光反射镜；热交换管由内层金属管和外层金属管组成，内层金属管包裹在外层金属管中，外层金属管两端为密封法兰，内层金属管的两端穿越密封法兰伸出外层金属管，内层金属管内有流动的热交换介质；聚光反射镜的横截面为曲面，热交换管置于聚光反射镜中曲面的聚焦轴线上，面向聚光反射镜的外层金属管上设有光线入射窗，光线入射窗配有固为一体的支撑框架，所述的支撑框架中密封镶装有透光玻璃；外层金属管的金属内壁上覆有反射膜；其特征在于：

a)外层金属管中还设有玻璃管，玻璃管两端与密封法兰通过端面密封圈密封连接，两端与外层金属管内壁之间还设有外壁密封圈，两外壁密封圈之间的腔室为密封腔；一组内层金属管套装在玻璃管中，两端穿越密封法兰伸出外层金属管； 

b) 一组内层金属管上至少设有一段防膨胀波纹管。

在本发明中，所述的一组内层金属管为一根内层金属管，内层金属管上设有吸热片。

在本发明中，所述的吸热片为平行设置的翅片。

在本发明中，所述的一组内层金属管中至少包括两根换管中至少包括两根内层金属管，各内层金属管的两端均伸出外层金属管，每根内层金属管均设有设有所述的防膨胀波纹管；所述的一组内层金属管或为含有至少两根内层金属管的组件，组件中各内层金属管两端汇合后再由一根金属总管通过陶瓷法兰固定支撑于金属密封法兰，所述的防膨胀波纹管设在汇合后金属管上。

在本发明中，外层金属管两端设有散热装置，散热装置与外层金属管两端及密封法兰连接。所述的散热装置可以是盘绕在外层金属管两端及密封法兰上的散热水管，也可以是安装在外层金属管两端及密封法兰上的散热片，或由它们的组合。

在本发明中，所述的密封法兰为陶瓷法兰。

在本发明中，所述的玻璃管上也可以至少设置一段防膨胀波纹管。

在本发明中，所述的密封腔是真空度为1.33×10^-1~1.33×10^-5Pa的真空腔。

在本发明中，所述的真空腔中可以放置有吸气剂。