[发明专利]内聚光单端太阳能中高温集热管

说明书

技术领域

本发明涉及一种集热管，尤其是一种内聚光单端太阳能中高温集热管。

背景技术

热散失从机理上解释为气体对流、物质传导以及辐射三种方式。集热管是一种太阳能集热器中的关键部件，一般有复合玻璃集热管、金属集热管以及由玻璃和金属管复合的金属真空集热管。

CN102278832A号中国专利文献公开了一种内聚光太阳能中高温集热管及其制作方法，它是将反射板3通过弹性托架8定位于真空腔中，吸热管采用金属套管5，结构相对复杂，加工交困难，它们虽然从理论上讲具有较高的热效率，实践中我们发现，由于中高温集热管中真空腔的内层与高温区接触，外层位于外界自然空间，产品工作过程中，内外层温差一般都在4—5倍以上，真空腔的内外层玻璃的极易在它们的结合部形成应力集中，使内外层玻璃的结合部破损，从而失去了通过真空阻止内部高温区向外部扩散热量的技术优势。

CN202521925U中国专利文献公开了一种内聚光承压式太阳能中高温集热管，主要是针对反射板通过弹性托架定位于真空腔中的加工方法复杂，将反射板移至真空腔外的由玻璃外罩管构建的密封腔中，这种结构同样没有解决由于中高温集热管中内外层温差一般都在4—5倍以上，极易在真空管内外层玻璃的结合部形成应力集中，使内外层玻璃的结合部破损的技术问题，以及吸热管采用金属套管，结构相对复杂，加工交困难的实际问题。

发明内容

本发明针对上述文献涉及的技术方案存在的技术缺陷，从结构上加以改进，获得一种新的内聚光单端太阳能中高温集热管。

    本发明的目的是这样实现的：一种内聚光单端太阳能中高温集热管，包括聚光反光板以及一端开口的外管和金属吸热管，外管和金属吸热管同轴心设置，其特征在于：外管为玻璃管，外管开口端设有可轴向变形的金属端盖，外管的内部为真空密封腔；聚光反光板位于真空密封腔中，聚光反光板的聚焦点位于金属吸热管的中轴线；所述的金属吸热管内设有同轴心的导入管，金属吸热管的开口端伸出金属端盖；导热介质由导入管进入金属吸热管，由导入管与金属吸热管之间的夹层吸热后流出。

    在本发明的技术方案中，所述的金属端盖通过熔合密封或热压密封的方式与外管开口部固为一体，金属吸热管伸出真空密封腔时与金属端盖的结合部通过焊接密封。

在本发明的技术方案中，所述的外管表面镀AR膜，所述的金属吸热管上涂有吸收膜。

在本发明的技术方案中，所述的聚光反光板横截面为两片对称的聚焦板拼合而成，两聚焦板均聚焦于金属吸热管的中轴线。

    在本发明的技术方案中，反射聚光板中聚焦板的断面曲线为圆弧、抛物线、渐开线及它们之间的相互组合。

    在本发明的技术方案中，外管一端的可轴向变形金属端盖为可阀材料。

在本发明的技术方案中，外管开口端的可轴向变形的金属端盖包括金属膨胀波纹管和可阀金属管，所述的金属膨胀波纹管的一端设有密封板，另一端通过可阀金属管与外管连接，所述的密封板与伸出真空密封腔的金属吸热管焊接后密封。

本发明的优点在于：由于真空腔是由外管、金属吸热管（内管）采用不同材质，外管的开口端为可阀材料，或金属膨胀波纹管，温度较高的中心管吸热端与温度较低的外管交汇处通过可阀材料予以缓冲，吸收能量，不会导致它们的结合部开裂，确保真空隔热效果；由于外管表面镀AR膜，所述的金属吸热管上涂有吸收膜，可以提高外管的透光性和金属吸热管的吸热能力；由于将反射聚光板设置于外管与金属吸热管之间的真空层中，在外管内壁与金属吸热管外壁之间预留足够的距离，通过设计改变真空层中反射聚光板与金属吸热管直径（指反射聚光板接收阳光的端面与中心管直径的直径）的尺寸比例，即可以形成目标聚焦比，不仅设备的结构紧凑，系统设计也比较简单容易，金属吸热管可以获得所需要的设计温度。

附图说明

图1是本发明的一种实施例结构示意图。

图2是图1的A-A截面示意图。

图3是本发明的另一种实施例结构示意图。

图中：1：金属吸热管；2：金属端盖；3：熔合密封或热压密封，4：聚光反光板；5：外管；6.导入管；7：真空密封腔：8：金属膨胀波纹管，9、可阀金属管。

具体实施方式

附图非限制性的公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步地描述。