專利名稱：中溫太陽(yáng)能真空集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換利用領(lǐng)域的，能滿足太陽(yáng) 能空調(diào)、海水淡化和工業(yè)用熱要求的新型中溫太陽(yáng)能真空集熱管。
(二)
背景技術(shù)：
隨著人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)力水平的提高，能源短缺的問(wèn)題逐漸 暴露出來(lái)。傳統(tǒng)能源如石油、天然氣等的日益枯竭，限制了人類的繼續(xù)發(fā) 展和進(jìn)步。在全球性能源緊張的新形勢(shì)下，開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，是 緩解能源緊張的新途徑。
根據(jù)太陽(yáng)能工作溫度的不同，可以分為低溫(〈100°C)、中溫 (100~300°C)和高溫(>300°C)。目前光熱應(yīng)用是以太陽(yáng)能熱水器為代表 的低溫為主，僅使用普通的蒸散型吸氣劑就可以滿足10年以上的真空壽命 要求。而中溫太陽(yáng)能真空集熱管，可廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能空調(diào)、海水淡化和 太陽(yáng)能工業(yè)用熱等領(lǐng)域，是中溫太陽(yáng)能集熱器的核心部件，是未來(lái)太陽(yáng)能 利用技術(shù)的重要發(fā)展方向。
現(xiàn)有的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管內(nèi)安裝帶有導(dǎo)熱翼的傳熱管后組成的 玻璃-金屬結(jié)構(gòu)太陽(yáng)真空集熱管，是為解決全玻璃真空太陽(yáng)集熱管在寒冷地 區(qū)的低溫供熱使用的，為獲得良好的導(dǎo)熱效果，傳熱管多采用銅或不銹鋼 制成的U形管或熱管。其存在以下問(wèn)題1、若將此玻璃-金屬結(jié)構(gòu)的太陽(yáng) 真空集熱管應(yīng)用于中溫下，于12(TC以上長(zhǎng)期使用，會(huì)使銅管和不銹鋼管 表面發(fā)生氧化，然后逐漸剝落，將嚴(yán)重影響集熱效果和使用壽命；2、在傳 熱管和導(dǎo)熱翼安裝發(fā)生問(wèn)題時(shí)，若造成導(dǎo)熱管和太陽(yáng)真空集熱管的內(nèi)壁幾 乎直接接觸時(shí)，由于冷熱交換劇烈，該處易形成應(yīng)力，從而導(dǎo)致真空管發(fā) 生破碎，影響系統(tǒng)的運(yùn)行。
另外目前全玻璃真空太陽(yáng)集熱管普遍采用的玻璃為高硼硅3. 3材質(zhì)， 其折射系數(shù)在1.5左右，對(duì)于2mm厚的高硼硅玻璃，其太陽(yáng)光透射比約0.89，即約11%的太陽(yáng)光沒(méi)有得到充分的吸收和轉(zhuǎn)化。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種中溫太陽(yáng)能真空集熱管， 可靠性高、熱效率高、使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性價(jià)比高。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的 一種中溫太陽(yáng)能真空集熱管，包括內(nèi)層玻璃管，表面覆蓋太陽(yáng)能選 擇吸收涂層；外層玻璃管，設(shè)置在內(nèi)層玻璃管外面；真空夾層，形成在內(nèi) 層玻璃管和外層玻璃管之間；集熱管，位于內(nèi)層玻璃管內(nèi)，且內(nèi)部充有導(dǎo) 熱油；傳熱管，固定在集熱管內(nèi)，且設(shè)有抗高溫耐氧化膜；金屬支架，卡 接在內(nèi)層玻璃管和外層玻璃管端部，呈不規(guī)則的U型；非蒸散型吸氣劑， 固定在金屬支架兩邊上部，并位于內(nèi)層玻璃管外壁上，以提高太陽(yáng)真空集 熱管中溫工作時(shí)真空壽命；蒸散型吸氣劑，安裝在金屬支架下部，用于維 持太陽(yáng)真空集熱管真空；和吸氣面鏡，位于外層玻璃管裝有金屬支架的一 端，以指示太陽(yáng)真空集熱管真空度。
進(jìn)一步地，所述傳熱管表面鍍有一層耐溫達(dá)40(TC以上的抗高溫耐氧 化膜層，所述膜層為復(fù)合有Si02、 A1203微粒的Ni鍍層。 更近一步地，所述傳熱管為U型的銅管或不銹鋼管。 本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，所述外層玻璃管的內(nèi)壁鍍有用于提高中溫 太陽(yáng)能真空集熱管的光熱轉(zhuǎn)換效率的增透膜。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 本實(shí)用新型傳熱管表面鍍有抗高溫耐氧化膜層，為復(fù)合有Si02、 A1A微粒的Ni鍍層。Ni鍍層中復(fù)合有Si02或Al203微粒，可以減小氧化接 觸的有效面積，而且微粒的彌散分布，可以有效的阻礙養(yǎng)在鍍層中的擴(kuò)散， 從而降低了高溫氧化速度，提高了鍍層的耐高溫抗氧化性能，解決了銅或 不銹鋼制成的U形管或熱管在中溫段長(zhǎng)期工作時(shí)所產(chǎn)生的氧化問(wèn)題。
2、 本實(shí)用新型采用導(dǎo)熱油作為傳熱工質(zhì)，具有加熱均勻，傳熱效果 好，節(jié)能和安裝操作方便的特點(diǎn)，能夠避免集熱管因冷熱交換劇烈而發(fā)生 破碎。3、 本實(shí)用新型外層玻璃管的內(nèi)壁鍍有用于提高中溫太陽(yáng)能真空集熱
管的光熱轉(zhuǎn)換效率的增透膜，將透射比由0.89提高到0.93,從而提高了 中溫太陽(yáng)能真空集熱管的光熱轉(zhuǎn)換效率。
4、 本實(shí)用新型能夠長(zhǎng)期應(yīng)用在中溫段，在此溫度下，膜層、玻璃、 不銹鋼卡等材料在真空中的出氣率隨溫度的變化為指數(shù)上升，通過(guò)使用非 蒸散型吸氣劑可以解決玻璃-金屬結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)真空集熱管長(zhǎng)期應(yīng)用在中溫 段的真空維持問(wèn)題，通過(guò)觀察蒸散型吸氣劑鏡面的有無(wú)可以準(zhǔn)確的判斷中 溫太陽(yáng)能真空集熱管內(nèi)真空度的好壞，便于査找和更換性能變差的中溫管。


圖1為本實(shí)用新型選定實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型中間部位的截面示意圖。
圖中，1-內(nèi)層玻璃管；2-真空夾層；3-太陽(yáng)能選擇吸收涂層；4-外層 玻璃管；5-傳熱管；6-集熱管；7-非蒸散型吸氣劑；8-金屬支架；9-蒸散 型吸氣劑；10-吸氣面鏡。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，下述說(shuō) 明僅是示例性，不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
如圖1.2所示的帶有抗高溫耐氧化膜的傳熱管5固定在內(nèi)部充有導(dǎo)熱 油的集熱管6內(nèi)；不規(guī)則U形的金屬支架8卡在帶太陽(yáng)能選擇性吸收涂層 3的內(nèi)玻璃管1和外層玻璃管4所構(gòu)成的真空夾層2的頂端，非蒸散型吸 氣劑7固定在金屬支架8的上部，并位于內(nèi)層玻璃管l外壁上，蒸散型吸 氣劑9固定于金屬支架8端部。所述的傳熱管為U型銅管或不銹鋼管。
所述非蒸散型吸氣劑7為鋯釩鐵型吸氣劑，以提高太陽(yáng)真空集熱管中 溫工作時(shí)真空壽命；蒸散型吸氣劑9為鋇鋁鎳蒸散型吸氣劑，用于維持太 陽(yáng)真空集熱管真空。
為了提高了中溫太陽(yáng)能真空集熱管的光熱轉(zhuǎn)換效率，所述外層玻璃管 4的內(nèi)壁鍍有增透膜。
5本實(shí)用新型工作過(guò)程中帶太陽(yáng)能選擇性吸收涂層3的集熱管6將太
陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)化為熱量，同時(shí)通過(guò)在外層玻璃管4的內(nèi)壁鍍的增透膜，將 罩玻璃管透射比由0. 89提高到0. 93，從而提高了中溫太陽(yáng)能真空集熱管 的光熱轉(zhuǎn)換效率，所得到的熱量通過(guò)導(dǎo)熱油傳遞到傳熱管5上，所述傳熱 管5表面鍍有一層耐溫達(dá)400。C以上的抗高溫耐氧化膜層，該膜層為復(fù)合 有Si。2、 Ah03微粒的Ni鍍層。
通過(guò)在真空維持、導(dǎo)熱管抗高溫耐氧化和導(dǎo)熱油傳熱等措施，解決了 原有的全玻璃真空太陽(yáng)集熱管長(zhǎng)期應(yīng)用在中溫段后性能下降的問(wèn)題，使中 溫太陽(yáng)能真空集熱管的工作溫度延伸至12(TC以上的中溫段。
權(quán)利要求1.一種中溫太陽(yáng)能真空集熱管，其特征是，包括內(nèi)層玻璃管(1)，表面覆蓋太陽(yáng)能選擇吸收涂層(3)；外層玻璃管(4)，設(shè)置在內(nèi)層玻璃管(1)外面；真空夾層(2)，形成在內(nèi)層玻璃管(1)和外層玻璃管(4)之間；集熱管(6)，位于內(nèi)層玻璃管(1)內(nèi)，且內(nèi)部充有導(dǎo)熱油；傳熱管(5)，固定在集熱管(6)內(nèi)，且設(shè)有抗高溫耐氧化膜；金屬支架(8)，卡接在內(nèi)層玻璃管(1)和外層玻璃管(4)端部，呈不規(guī)則的U型；非蒸散型吸氣劑(7)，固定在金屬支架(8)兩邊上部，并位于內(nèi)層玻璃管(1)外壁上，以提高太陽(yáng)真空集熱管中溫工作時(shí)真空壽命；蒸散型吸氣劑(9)，安裝在金屬支架(8)下部，用于維持太陽(yáng)真空集熱管真空；和吸氣面鏡(10)，位于外層玻璃管(4)裝有金屬支架(8)的一端，以指示太陽(yáng)真空集熱管真空度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述中溫太陽(yáng)能真空集熱管，其特征在于所述傳熱管 (5)表面鍍有一層耐溫達(dá)40(TC以上的抗高溫耐氧化膜層，所述膜層為復(fù)合有Si02、 A1203微粒的Ni鍍層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述中溫太陽(yáng)能真空集熱管，其特征在于所述傳熱管 (5)為U型的銅管或不銹鋼管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述中溫太陽(yáng)能真空集熱管，其特征在于所述外層玻 璃管(4)的內(nèi)壁鍍有用于提高中溫太陽(yáng)能真空集熱管的光熱轉(zhuǎn)換效率的增 透膜。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種中溫太陽(yáng)能真空集熱管，包括內(nèi)層玻璃管；外層玻璃管；真空夾層，形成在內(nèi)層玻璃管和外層玻璃管之間；集熱管，位于內(nèi)層玻璃管內(nèi)，且內(nèi)部充有導(dǎo)熱油；傳熱管，固定在集熱管內(nèi)，且設(shè)有抗高溫耐氧化膜；金屬支架，卡接在內(nèi)層玻璃管和外層玻璃管端部，呈不規(guī)則的U型；非蒸散型吸氣劑，固定在金屬支架兩邊上部，并位于內(nèi)層玻璃管外壁上；蒸散型吸氣劑，安裝在金屬支架下部；和吸氣面鏡。本實(shí)用新型能夠長(zhǎng)期應(yīng)用在中溫段，通過(guò)使用非蒸散型吸氣劑可以解決玻璃-金屬結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)真空集熱管長(zhǎng)期應(yīng)用在中溫段的真空維持問(wèn)題。
文檔編號(hào)F24J2/52GK201429243SQ20092002816
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者劉希杰, 張化明, 李業(yè)博, 李賢仁, 偉 柯, 江慎楠, 沈永春, 趙厚超, 京 齊 申請(qǐng)人:山東力諾新材料有限公司