[发明专利]太阳能真空管型蒸汽集热器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光热利用领域，具体地指一种太阳能真空管型蒸汽集热器。

背景技术

当前，太阳能光热产品，一类是槽式、碟式、塔式等大抛物面聚光的高温光热产品，其介质温度通常高于200℃；另一类是以真空管集热器和平板集热器集热的低温光热产品，其介质温度通常低于80℃。

高温光热产品在结构上必须配备较大面积的聚光抛物面镜面、支撑镜面的大型钢架、太阳光自动跟踪装置及其驱动镜面钢架转动的执行机构、抛物镜面喷淋除尘装置、导热油或溶盐换热装置等，结构复杂，造价高昴，配套设施能耗较大，单项工程的初始投资巨大，并不具备在普通商业领域的应用价值。

低温光热产品由于受其结构和性能的限制，其集热器只能产生低于80℃的热水，且由于热水直接接触真空玻璃管壁或平板集热器换热材料，这类水质不适合直接饮用，主要用于洗浴或一些工业低温热水需求。

当前，市场上还出现一些带有曲面反射聚焦结构的外反射器太阳能集热产品样品，可以产生200℃以上的导热油或100℃以上的过热水，但由于在小型导热油集热系统中，难以保障解决导热油泄漏和污染问题。而过热水的系统中，由于要提高集热器的密封和承压性能，需要增加很大比例的产品成本，比如，采购玻璃——金属融封的真空管或热管型真空管等等。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种太阳能真空管型蒸汽集热器，可持续稳定输出100℃-200℃饱和蒸汽，以填补当前市场上太阳能中温集热器产品的市场空白。

本发明的技术方案为：一种太阳能真空管型蒸汽集热器，它包括外罩玻璃管和设置在外罩玻璃管内腔中的受热玻璃管，其特征在于：所述受热玻璃管上端封闭，所述受热玻璃管上端伸入到外罩玻璃管内腔中，所述受热玻璃管下端与外罩玻璃管底部密封连接，受热玻璃管与外罩玻璃管之间的区域为真空区域；所述受热玻璃管内沿轴线设有蒸汽发生单元，所述蒸汽发生单元包括水胆管和套装在水胆管内的汽胆管，所述水胆管的高度高于所述汽胆管，所述水胆管外壁通过金属翅片与所述受热玻璃管内壁连接，所述水胆管顶端封闭，水胆管底部连通有进水管，所述汽胆管的上端开口，所述汽胆管的底部连通有出气管。

上述方案中：

本发明的技术方案为：一种太阳能真空管型蒸汽集热器，它包括外罩玻璃管和设置在外罩玻璃管内腔中的受热玻璃管，其特征在于：所述受热玻璃管上端封闭，所述受热玻璃管上端伸入到外罩玻璃管内腔中，所述受热玻璃管下端与外罩玻璃管底部密封连接，受热玻璃管与外罩玻璃管之间的区域为真空区域；所述受热玻璃管内沿轴线设有蒸汽发生单元，所述蒸汽发生单元包括水胆管和套装在水胆管内的汽胆管，所述水胆管的高度高于所述汽胆管，所述水胆管外壁通过金属翅片与所述受热玻璃管内壁连接，所述水胆管顶端封闭，水胆管底部连通有进水管，所述汽胆管的顶端开口，所述汽胆管的底部连通有出气管。

上述方案中：

所述金属翅片外壁紧贴在所述受热玻璃管内壁，所述金属翅片内壁紧贴在所述水胆管外壁。

所述水胆管和汽胆管同轴设置，所述金属翅片为同心分离式等圆弧结构，各个圆弧结构的内径围成的圆周与水胆管外径相匹配。

所述各个圆弧结构截面外壁开设有一个缺口，所述缺口由金属翅片内壁向两边上方延伸翻边。

所述水胆管底部与进水管连通，所述汽胆管的底部与出气管连通，所述进水管位于出气管上方，所述汽胆管穿过进水管并与进水管焊接固定连接。

所述外罩玻璃管内壁镀有金属反光镀膜。

所述受热玻璃管通过设置在其外壁上的至少一个金属支架定位和支撑在外罩玻璃管内腔中。

所述受热玻璃管外层涂有选择性涂层。

当太阳照射到本案集热器时，实际集热器的受光面是外罩玻璃管最大截面积的C0S值：阳光照射下，除受热玻璃管直径投影面直接接受太阳光热外，在外罩玻璃管内壁涂覆的金属反光镀膜将接受的阳光又反射到受热玻璃管的表面。当受热玻璃管接受太阳光直接照射及金属反光镀膜的反射光的能量，并克服自身显热之后，将热量传导给紧贴于内腔的金属翅片，金属是非常好的传热导体，可以很高效地将接受的热量高效传递给水胆管，再由水胆管将接受的热量传递到管内的水中；整个集热器及管中水在持续受热状态下，除了克服各零部件自身显热和热辐射损失外，没有其他的热传导渠道，所以将系统组件和水胆管中的水温持续升高，直至将水加热到沸点，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽通过汽胆管进入到出气管中，再由阀口向外界排放100℃-200℃的蒸汽。