[实用新型]热管式双玻璃真空管太阳能集热器

说明书

本实用新型属于一种集热装置，特别涉及一种用于太阳能系统中的热管式双玻璃真空管太阳能集热器。

太阳能集热器是太阳能系统中的核心部件，它的工作性能及生产成本直接影响到太阳能系统的运行性能和总体价格，因此，不断提高太阳能集热器的技术性能指标对于太阳能的应用具有重要的意义。

国内外生产真空管集热器已有近20年的历史，生产出的产品可大致分为两类。一类为带有热管的热管式真空管集热器，它通过热管对换热流体进行加热，另一类为不带热管的真空管集热器，它直接对换热流体进行加热。不带热管的真空管集热器结构比较简单，如清华大学生产的全玻璃真空管集热器，见图3所示，它有一个双层同心玻璃管8，双层同心玻璃管8由内管和外管组成，内管和外管之间为真空状态，在内管的外壁上涂有选择性涂层，形成吸热器。使用时，双层同心玻璃管8的开口端与太阳能系统相接，换热流体直接进入双层同心玻璃管8的内管中进行加热。这种真空管集热器虽然结构简单，造价较低，但耐低温性能差，在零下18℃时，管内的换热流体(一般为水)会结冰，造成玻璃管破裂，而一支真空管集热器损坏整个太阳能系统就不能工作，降低了太阳能系统运行的可靠性，而且换热流体在加热后会在双层同心玻璃管8的内管中结垢，降低传热效果，另外，双层同心玻璃管8的外径尺寸公差较大，一般为±1毫米，在与太阳能系统相接时容易漏水，密封性能较差。

热管式真空管集热器主要由热管和玻璃管组成，如北京太阳能所和菲尔克艾达利亚那公司生产的真空管集热器，见图4、图5所示，它由热管9、吸热板10和单层玻璃管11组成，其吸热板10连接在热管9上，并置于玻璃管11内，热管9的换热端与玻璃管11之间热压密封，玻璃管11内为真空状态。由于金属与玻璃的属性不同，因此，热管9与玻璃管11之间不能采用常规的方法密封，而热压密封不仅生产工艺复杂，而且要在专用的设备上进行，生产成本较高；另外，由于金属与玻璃的热膨胀性能不同，在外界温度周期性变化的作用下，热管9与玻璃管11之间的封接处难免会发生漏气，因此，这种真空管集热器保持真空度的可靠性不高，而真空度的下降，不仅会降低集热器的热效率，甚至会造成集热器的报废；还有，该真空管集热器靠吸热板10吸收热量，当阳光照射的角度不同时，吸热板10吸收的热量也不同，因而集热器的热效率将会随着阳光的倾斜而降低。

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种生产工艺简单、防冻性能好，生产成本低，工作可靠的热管式双玻璃真空管太阳能集热器。

本实用新型是这样实现的：

它有一个玻璃管，玻璃管为双层同心玻璃管，双层同心玻璃管由外管和内管组成，外管与内管之间为封闭的真空状态，在内管的外壁上涂有选择性涂层，形成吸热器，在玻璃管的内管中装有热管，在内管的内口处装有密封圈，从而在内管中形成封闭的空间，在密封圈的外端装有封盖，在内管的封闭空间中充有防冻导热工质，利用防冻导热工质将吸热器吸收的热量传递给热管，热管再将热量传出。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.在内管中充有防冻导热工质，该防冻导热工质具有凝固点低，沸点高，不结垢等特点，在零下50℃时，双层同心玻璃管不冻裂，大大提高了防冻性能。

2.吸热器吸收的热量通过热管传递给太阳能系统的换热流体，防冻导热工质与换热流体不接触，因此，一支玻璃管的损坏不影响整个太阳能系统的工作，提高了太阳能系统运行的可靠性。

3.制造工艺简单，内管内口的密封及热管的固定用密封圈和封盖来实现，避免了金属与玻璃之间的封接，内管中既不抽真空，也无正压力，采用传统工艺即可将防冻导热工质密封住，不仅装配方法简单，而且大幅度的降低了生产成本，提高了产品的性能价格比。

4.吸热器为圆柱形，吸收的热量值仅与阳光照射的强度有关，不随阳光照射的角度而变化，因而提高了产品的热效率。

下面结合附图提供本实用新型的实施例：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是现有技术中全玻璃真空管集热器的结构示意图；

图4是现有技术中热管式真空管集热器的结构示意图；

图5是图4的B-B剖视图。

如图1、图2所示，本实用新型有一个玻璃管，玻璃管为双层同心玻璃管，双层同心玻璃管由外管4和内管5组成，外管4与内管5之间为真空状态，形成封闭的真空环道；在内管5的外壁上涂有选择性涂层，形成吸热器；在玻璃管的内管5中装有热管1，热管1的吸热端位于内管5之中，热管1的换热端位于内管5之外，热管1可自行加工，也可以采用规格合适的定型产品；在内管5的内口处装有密封圈3，从而在内管5中形成一个封闭的空间，在密封圈3的外端装有封盖2，封盖2用胶粘贴在双层同心玻璃管的端部，封盖2与热管1之间焊接在一起，使热管1的位置固定；在内管5的封闭空间中充有液态防冻导热工质6，用来传递吸热器吸收的热量，所述的防冻导热工质6可采用油类，也可以采用添加防冻剂的水；在热管1的端部安装有弹性支撑件7，以便于热管1在内管5中保持合适的位置，所述的弹性支撑件7采用耐油氟橡胶制成，弹性支撑件7也可以用钢丝绕制而成。