[实用新型]一种带选择吸收涂层的直通式双层玻璃集热管

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用领域，特别涉及全玻璃的直通式集热管。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源战略的重要组成部分。太阳能热水利用技术已经非常广泛，其中最核心的部件是集热管。

目前市场上使用的集热管多为一端封闭的双层玻璃管结构，玻璃外管和玻璃内管之间为真空腔，玻璃内管的外表面涂有太阳能选择性吸收涂层。这种集热管为单端开口结构，内管中的水只能凭借因温差引起的自然对流产生循环，换热效率不高。

中国专利CN201120553565.4公布了一种直通式太阳能集热管，属于太阳能领域，所述直通式太阳能集热管包括玻璃外管、金属内管、端盖、螺旋管、可伐合金环、遮光环及吸气剂装置。

中国专利CN200810019640.1公布了一种直通式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻璃内管和设置于该玻璃内管外的玻璃外管，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管外表面上设有太阳能选择性吸收涂层，该玻璃内管和玻璃外管之间为真空空间，可以设置吸气剂于真空空间中，在该玻璃内管的背光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件，该直通式双层玻璃真空太阳能集热管上还设有伸缩节。

中国专利CN201410477757.X公布了一种直通式-金属玻璃太阳能真空集热管公布了内管为金属材料，外管为玻璃材料的太阳能集热管。该专利转换效率高，但是，金属与玻璃的封接非常困难，并且，玻璃与金属的膨胀量差别大，经常出现爆管现象。

以上公布的三个专利，采用螺旋管消化内外管膨胀量差，结构复杂，成本高，尤其金属与玻璃封接难度大且易断裂。本实用新型从结构设计、材料两个方面考虑，提出一种新型直通式双层玻璃真空集热管，可有效地解决玻璃管爆裂的情况，结构简单，成本低，可长期稳定工作。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的在于克服上述现有相关集热管的缺陷，提供了一种带选择吸收涂层的直通式双层玻璃集热管，能够有效地解决集热管破裂，并提高热效率。

技术方案：采为解决上述技术问题，本实用新型采用一种带选择吸收涂层的直通式双层玻璃集热管，该双层玻璃集热管包括玻璃外管、真空层、选择性吸收涂层、玻璃内管、过渡接头；玻璃外管与玻璃内管为同心圆玻璃管，玻璃外管与玻璃内管中间为真空层，在玻璃内管上涂装选择性吸收涂层，工质在玻璃内管里流动；所述玻璃外管与玻璃内管的连接处采用过渡接头封接。

其中：

所述玻璃内管为螺旋管，玻璃内管的外表面涂有选择性吸收涂层；玻璃外管中间位置有波纹。

玻璃外管、玻璃内管的材料膨胀系数不一样，玻璃外管的膨胀系数比玻璃内管高，玻璃外管与玻璃内管连接处采用过渡接头连接，过渡接头材料的膨胀系数大于玻璃内管而小于玻璃外管的膨胀系数。

所述的选择性吸收涂层采用渐变铝氮铝选择性吸收涂层AL-N/AL，用磁控溅射工艺附着在玻璃内管的外表面。

工作原理：

太阳能光照射到玻璃外管时，穿透玻璃外管进入真空层到达玻璃内管，玻璃内管表面涂有选择性吸收涂层，可以吸收太阳能，进一步，内管为波纹状，当部分光线被反射后，到达临边波纹面，从而可以对光进行二次反射利用，一方面，提高吸热气的吸热面积，另一方面提高光学效率。在内管内部通过工质，使得太阳能高效地转换为热能。

有益效果：

1)内管与外管均使用玻璃材料，玻璃外管与玻璃内管之间为真空，与传统的金属内管与玻璃外管结构相比较，技术简单、成本低廉、可大规模市场化；

2)玻璃外管与玻璃内管两端口采用特殊的结构形式，缓冲玻璃外管与玻璃内管膨胀量不一致而导致破裂情况；

3)相对于一端封口形式的结构，本实用新型采用的两端口直通结构换热系数更高；

4)本实用新型内管采用螺旋管结构，可提高吸热器的吸热面积，从而提高太阳能的利用率。

5)换热系数高，制作工艺简单。

附图说明

图1是本实用新型内直管式双层玻璃集热管；

图2是本实用新型内螺旋管式双层玻璃集热管；

图3是本实用新型外管吸收式双层玻璃集热管；

图4是本实用新型无过渡接头结构示意图。

图中有：玻璃外管1、真空层2、选择性吸收涂层3、玻璃内管4、过渡接头5。

具体实施方式