專利名稱：一種復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能集熱器，特別是復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，屬于太陽能利用技術領域。
背景技術：
太陽的輻射功率達3.8 X 1023 kW，其中，約1.08x 1014 kW輻射到地球表面。據(jù)估算，太陽在一月之內(nèi)輻射到地球上的能量，可抵地球上包括石化燃料、原子能等在內(nèi)的所有不可再生能源總儲量的10倍之多，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。我國屬太陽能資源相當豐富的國家，國土面積的2/3地區(qū)年日照時數(shù)大于2200h，單位面積太陽能輻射總量高于5016MJ/m2。開發(fā)和利用資源豐富、分布范圍極廣的太陽能，在給人類提供清潔能源的同時，還能達到零污染及零排放的要求，能極大地加速和促進我國節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。太陽能的利用方法是多種多樣的，但目前而言，對太陽能輻射的直接熱利用是最簡單和高效的方式。熱管作為一種高效的傳熱元件，問世以來便得到了迅速的發(fā)展，在許多領域中得到了廣泛應用。把太陽能真空管和熱管相結合組成太陽能真空熱管便匯集了兩者的優(yōu)點于一體，太陽能真空熱管由于結合了真空管和熱管的各自優(yōu)點，因此它具有防凍能力強、啟動快、傳熱性能好、防結垢、使用可靠、承壓高和熱損失小等特點。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結構新穎、熱效率高的復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，以解決太陽能集熱器啟動慢、傳熱性能差，壽命短等問題。本實用新型按以下技術方案實現(xiàn):一種復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，包括太陽能真空管1、熱管3、復合拋物面聚光槽4、耐火膠泥套5、管道組件8 ;太陽能真空管I安置在復合拋物面聚光槽4內(nèi)，熱管3固定在太陽能真空管I底端裝有的耐火膠泥套5內(nèi)，耐火膠泥套5使熱管3得到固定，熱管3電鍍或涂有一層或多層抗氧化的選擇性吸收涂層，管道組件8安置在太陽能真空管I上，熱管3上端插入管道組件8的平行套管內(nèi)。所述熱管3與太陽能真空管I頂端用可伐合金6密封，可伐合金6將太陽能真空管I與熱管3之間的空間抽成真空。所述熱管3放置在復合拋物面聚光槽4的聚焦處。所述熱管3的蒸發(fā)端兩側裝有翅片2，翅片2電鍍或涂有一層或多層抗氧化的選擇性吸收涂層。所述太陽能真空管I為取消涂層的透平真空管。所述熱管3的冷凝端安裝有強化換熱裝置7，如:加縱向翅片(平片或波紋片)，針形肋或外螺紋。所述管道組件8由上下兩集管及均勻分布于兩集管間的一個或多個平行套管組成，下集管設有一個或多個管孔。所述熱管3上端通過管道組件8下集管的管孔插入管道組件8上的平行套管內(nèi)。所述可伐合金6的現(xiàn)膨脹系數(shù)與硬玻璃相近。所述熱管3中工作流體根據(jù)工作溫度范圍可用水、乙醇、甲醇、丙酮等及其混合物。工作原理:太陽輻一部分射透過太陽能真空管1，照射到熱管3和翅片2上，另一部分射到復合拋物面聚光槽4上，聚光槽反射到熱管3和翅片2上，同時，被選擇性涂層吸收，溫度上升，同時熱量傳遞給熱管3熱端(蒸發(fā)段)，熱管3內(nèi)工質(zhì)吸收熱量沸騰蒸發(fā)，在壓差的作用下，氣態(tài)的熱管工質(zhì)被壓送到熱管3冷端(冷凝端)；氣態(tài)工質(zhì)在冷端放熱凝結，把熱量傳遞給熱管3，然后一部分熱量直接從熱管3傳給外側的被加熱流體，而另一部分則傳給冷凝端的強化換熱裝置7，再由強化換熱裝置7將熱量傳遞給被加熱流體，同時在重力作用下，凝結液順著熱管3內(nèi)壁返流至熱管3底部(熱端)，完成一個循環(huán)。本實用新型具有以下有益效果:1、該集熱器由于采用熱管作為傳熱部件，因此承壓能力高、抗凍性強，適用于被加熱流體帶壓的應用場合；2、安全性能好，能解決全玻璃真空管夏天熱爆和冬天冷爆的問題，在外界環(huán)境惡劣的情況下也能正常運行；3、集熱效果好，使用復合拋物面聚光槽能增大吸熱量；4、真空管和熱管之間抽成真空，能避免玻璃管與內(nèi)部金屬管間的熱膨脹差導致的應力，且能有效的減小熱損系數(shù)，減少熱量散失；5、采用耐火膠泥套對熱管進行固定，可有效的防止熱管在真空管里的晃動；6、選擇性吸收涂層涂在套管和翅片上，使得集熱器對太陽能輻射熱量的吸收效果更好，同時可以使真空管玻璃的運行溫度下降，在減少熱損的同時，能延長真空管的使用壽命;7、冷凝端加裝強化換熱裝置，能增強集熱器的換熱效率和換熱量，且能有效提高被加熱流體的溫度；8、熱管冷端的井字形具有套管結構的管道組件能強化換熱，可提高集熱器效率，同時確保被加熱流體的均衡受熱。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型太陽能真空管剖視結構示意圖。圖中各標號為:1:太陽能真空管、2:翅片、3:熱管、4:復合拋物面聚光槽、5:耐火膠泥套、6:可伐合金、7:強化換熱裝置、8:管道組件。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。實施例1:如圖1-2所示，一種復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，包括太陽能真空管1、熱管3、復合拋物面聚光槽4、耐火膠泥套5、管道組件8 ;太陽能真空管I安置在復合拋物面聚光槽4內(nèi)，熱管3固定在太陽能真空管I底端裝有的耐火膠泥套5內(nèi)，管道組件8安置在太陽能真空管I上，熱管3上端插入管道組件8的平行套管內(nèi)。熱管3與太陽能真空管I頂端用可伐合金6密封焊接。熱管3放置在復合拋物面聚光槽4的聚焦處。熱管3的蒸發(fā)端兩側裝有翅片2。太陽能真空管I為取消涂層的透平真空管。熱管3的冷凝端安裝有強化換熱裝置7。管道組件8由上下兩集管及均勻分布于兩集管間的一個或多個平行套管組成，下集管設有一個或多個管孔。熱管3上端通過管道組件8下集管的管孔插入管道組件8上的平行套管內(nèi)?？煞ズ辖?的現(xiàn)膨脹系數(shù)與硬玻璃相近。熱管3中工作流體根據(jù)工作溫度范圍可用水、乙醇、甲醇、丙酮等及其混合物。[0026]實施例2:如圖1-2所示，一種復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，包括太陽能真空管1、熱管3、復合拋物面聚光槽4、耐火膠泥套5、管道組件8 ;太陽能真空管I安置在復合拋物面聚光槽4內(nèi)，熱管3固定在太陽能真空管I底端裝有的耐火膠泥套5內(nèi)，管道組件8安置在太陽能真空管I上，熱管3上端插入管道組件8的平行套管內(nèi)。熱管3與太陽能真空管I頂端用可伐合金6密封焊接。熱管3放置在復合拋物面聚光槽4的聚焦處。熱管3的蒸發(fā)端兩側裝有翅片2。太陽能真空管I為取消涂層的透平真空管。熱管3的冷凝端安裝有強化換熱裝置7。管道組件8由上下兩集管及均勻分布于兩集管間的3個平行套管組成，下集管設有3個管孔。熱管3上端通過管道組件8下集管的管孔插入管道組件8上的平行套管內(nèi)?？煞ズ辖?的現(xiàn)膨脹系數(shù)與硬玻璃相近。熱管3中工作流體為乙醇、甲醇、丙酮等及其混合物。實施例3:如圖1-2所示，一種復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，包括太陽能真空管1、熱管3、復合拋物面聚光槽4、耐火膠泥套5、管道組件8 ;太陽能真空管I安置在復合拋物面聚光槽4內(nèi)，熱管3固定在太陽能真空管I底端裝有的耐火膠泥套5內(nèi)，管道組件8安置在太陽能真空管I上，熱管3上端插入管道組件8的平行套管內(nèi)。熱管3與太陽能真空管I頂端用可伐合金6密封焊接。熱管3放置在復合拋物面聚光槽4的聚焦處。熱管3的蒸發(fā)端兩側裝有翅片2。太陽能真空管I為取消涂層的透平真空管。熱管3的冷凝端安裝有強化換熱裝置7。管道組件8由上下兩集管及均勻分布于兩集管間的5個平行套管組成，下集管設有5個管孔。熱管3上端通過管道組件8下集管的管孔插入管道組件8上的平行套管內(nèi)?？煞ズ辖?的現(xiàn)膨脹系數(shù)與硬玻璃相近。熱管3中工作流體為水、甲醇、丙酮等及其混合物。
權利要求1.一種復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，其特征在于:包括太陽能真空管(I)、熱管(3)、復合拋物面聚光槽(4)、耐火膠泥套(5)、管道組件(8);太陽能真空管(I)安置在復合拋物面聚光槽(4)內(nèi)，熱管(3)固定在太陽能真空管(I)底端裝有的耐火膠泥套(5)內(nèi)，管道組件(8 )安置在太陽能真空管(I)上，熱管(3 )上端插入管道組件(8 )的平行套管內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，其特征在于:所述熱管(3 )與太陽能真空管(I)頂端用可伐合金(6 )密封。
3.根據(jù)權利要求1所述的復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，其特征在于:所述熱管(3)放置在復合拋物面聚光槽(4)的聚焦處。
4.根據(jù)權利要求1所述的復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，其特征在于:所述熱管(3)的蒸發(fā)端兩側裝有翅片(2)。
5.根據(jù)權利要求1所述的復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，其特征在于:所述太陽能真空管(I)為取消涂層的透平真空管。
6.根據(jù)權利要求1所述的復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，其特征在于:所述熱管(3)的冷凝端安裝有強化換熱裝置(7)。
7.根據(jù)權利要求1所述的復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，其特征在于:所述管道組件(8)由上下兩集管及均勻分布于兩集管間的一個或多個平行套管組成，下集管設有一個或多個管孔。
8.根據(jù)權利要求1所述的復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，其特征在于:所述熱管(3)上端通過管道組件(8)下集管的管孔插入管道組件(8)上的平行套管內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種復合拋物面聚焦太陽能真空管集熱器，屬于太陽能利用技術領域。本實用新型包括太陽能真空管、熱管、復合拋物面聚光槽、耐火膠泥套、管道組件；太陽能真空管安置在復合拋物面聚光槽內(nèi)，熱管固定在太陽能真空管底端裝有的耐火膠泥套內(nèi)，耐火膠泥套使熱管得到固定，管道組件安置在太陽能真空管上，熱管上端插入管道組件的平行套管內(nèi)。本實用新型重量輕、可模塊化自由組合、安裝方便、啟動較快、防凍能力強、傳熱性能好、防結垢、使用可靠、承壓高、熱損失小、壽命長。
文檔編號F24J2/46GK202928134SQ20122034700
公開日2013年5月8日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權日2012年7月18日
發(fā)明者王輝濤, 葛眾, 王 華 申請人:昆明理工大學