一种金属式真空集热管制造技术

本发明专利技术公开了一种金属式真空集热管，包括吸热板、金属管、新V型复合抛物面聚光板、玻璃管和金属封盖；所述金属管采用加装吸热板的形式，吸热板与金属管中心重合，且吸热板与金属管无缝连接在一起；吸热板的高度为0.25‑0.4R，其中R为金属管的半径，并采用十字交叉的分布方式；吸热板和金属管形成外翅片式的吸热管，并安装在距离新V型复合抛物面聚光板尖端

Metal type vacuum heat collecting tube

The invention discloses a metal vacuum tube, including a heat absorbing plate, a metal tube, a new type V composite paraboloid plate, glass and metal cover; the metal tube is adopted in the form of heat, the heat absorbing plate and the metal tube and the heat absorbing plate and the center overlap, seamless metal tube connected together; height the absorber plate is 0.25 0.4R, where R is the radius of the metal tube, and the distribution of the cross; the heat absorbing plate and the metal tube is formed outside the finned tube heat, and installed in the distance of the new type V compound parabolic condenser plate tip

【技术实现步骤摘要】
一种金属式真空集热管
本专利技术涉及一种新型的集热管，可应用于家用太阳能热水器，特别是适用于非跟踪装置系统的太阳能聚光集热的装置，属于太阳能集热

技术介绍
面临能源危机、环境污染的挑战下更多的视角会投向于各种新型清洁可再生能源，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。早在80年代我国就已经研制出了家用太阳能热水器，在此后二三十年内家用太阳能热水器得到了普及几乎成为家家户户的必需品；在十三五规划中，太阳能热发电在国家政策的扶持和推崇下迎来了发展的春天，太阳能热发电项目的批准、大批课题的发放研究。太阳能集热系统是太能热
中一个重要组成部分。太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备。由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。由于用途不同，集热器及其匹配的系统类型分为许多种，名称也不同，如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉，以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等。目前广泛使用的集热管有全玻璃式真空集热管和金属式真空集热管，均存在集热温度高不上去的技术瓶颈，内管小则光损大，内管大则温度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有相关集热管的缺陷，提供了一种能够实现减少光损提高集热温度的新型集热管，并提供一个简单可靠易加工的金属-玻璃熔封方式。本专利技术采用的技术方案为：一种金属式真空集热管，包括吸热板、金属管、新V型复合抛物面聚光板、玻璃管和金属封盖；所述金属管采用加装吸热板的形式，吸热板与金属管中心重合，且吸热板与金属管无缝连接在一起；吸热板的高度为0.25-0.4R，其中R为金属管的半径，并采用十字交叉的分布方式；吸热板和金属管形成外翅片式的吸热管，并安装在距离新V型复合抛物面聚光板尖端的正上方，其中R为金属管的半径；所述吸热板、金属管、新V型复合抛物面聚光板均固定在玻璃管内，金属管和玻璃管之间抽真空后通过金属封盖进行密封，减少热损。作为优选，所述吸热板为涂有吸热涂层的铜板。在本专利技术中可以起到拦截大部分溢出光线，增加集热管的集热量，并可以降低安装精度的作用。作为优选，所述吸热板与金属管之间可以采用无缝焊接的方式连接或胀管技术连接。作为优选，所述金属管可用不锈钢管，表面涂上选择性吸收涂层，管内为被加热介质，通过金属管可实现辐射能转变成热能。作为优选，所述新V型复合抛物面聚光板为抛光铝合金反光板，将入射的光线反射到金属管上。作为优选，所述玻璃管和金属封盖之间采用内扣外搭的形式进行熔封，圆形金属封盖边缘内扣后伸入到玻璃管内，玻璃管端口高温熔封，金属封盖部分镂空使金属管穿过。工作原理：最大接收角范围内的太阳入射光线穿过玻璃管直接到达新V型复合抛物面聚光板或金属管、吸热板，到达新V型复合抛物面聚光板的光线经过反射到达金属管、吸热板，下伸的吸热板有效的拦截了溢出光线，并且易于和玻璃管封接固定在一起且安装位置易确定。本专利技术的有益效果：1)金属管采用加装吸热板可以同时具有两种吸热形式的优点，避免了单一的缺陷：接收器为管状，可以与广泛运用于集热的圆管相配套，四周吸热板可理解成传热学理论上的翅片，玻璃管与金属管之间抽真空，翅片影响真空侧对流换热作用不明显，而因为吸热表面积增大、铜的热传导系数又大，反而金属管内的换热会增强。2)因为有吸热板的伸出，所以安装精度要求有所降低。3)金属管下方的吸热板可以主要拦截溢出的光线，不受内聚光方式下采光口大小受玻璃管管径的限制，可以显著的提升聚光比，改善了聚光效果，可以较好的实现热量损失小、提升加热工质温度的性能要求。4)金属管和玻璃管之间抽真空后用金属封盖进行密封，采用内扣外搭的方式进行熔封可以简化加工工艺，圆形金属封盖边缘内扣后伸入到玻璃管内，玻璃管端口高温熔封，金属封盖部分镂空使金属管穿过，可以较容易的固定金属管的安装位置、提高熔封的密封性，玻璃管裂开或需要更换时，可直接卸下后更换。5)该设计科学、简单、合理，聚光效果好，便于大规模工业化生产，成本低，易推广。附图说明图1是本专利技术金属式真空集热管剖面结构示意图；图2是本专利技术金属式真空集热管立体结构示意图。图3是本专利技术金属式真空集热管端口内扣外搭封接示意图。图4是本专利技术金属封盖示意图。图中1是吸热板，2是金属管，3是新V型复合抛物面聚光板，4是玻璃管、5是金属封盖。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。如图1-4所示，一种金属式真空集热管，包括吸热板1、金属管2、新V型复合抛物面聚光板3、玻璃管4和金属封盖5，吸热板1与金属管2中心重合，且吸热板1与金属管2无缝连接在一起，焊接或胀管接甚至可以直接做模具做出形如此的吸热管。金属管2为圆筒状，材料采用导热金属不锈钢或铜管都行；玻璃管4为圆筒状；内部的新V型复合抛物面聚光板3为玻璃镜或镀反射膜的铝合金板，可以做出磨具冲压形成；吸热板1位于金属管2的正四周。金属管2和玻璃管4之间抽真空，新V型复合抛物面聚光板3安装固定在真空中，与玻璃管4接触、与金属管2约有的缝隙。金属管2采用加装吸热板1的形式，采用焊接技术实现吸热板1与金属管2无缝连接。吸热板1的高度0.25-0.4R最为合适，并采用十字交叉的分布方式。金属管2和玻璃管4之间抽真空后用金属封盖5进行密封，采用内扣外搭的方式进行熔封可以简化加工工艺。整体实物的用途类似于家庭常用的太阳能热水器中的集热管，可用于普通的家庭热水系统中，由于聚光效率更高也可广泛用于中高温热源需求的场所，如海水淡化，医用消毒等。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属式真空集热管，其特征在于：包括吸热板（1）、金属管（2）、新V型复合抛物面聚光板（3）、玻璃管（4）和金属封盖（5）；所述金属管（2）采用加装吸热板（1）的形式，吸热板（1）与金属管（2）中心重合，且吸热板（1）与金属管（2）无缝连接在一起；吸热板（1）的高度为0.25‑0.4R，其中R为金属管（2）的半径，并采用十字交叉的分布方式；吸热板（1）和金属管（2）形成外翅片式的吸热管，并安装在距离新V型复合抛物面聚光板（3）尖端的正上方，其中R为金属管的半径；所述吸热板（1）、金属管（2）、新V型复合抛物面聚光板（3）均固定在玻璃管（4）内，金属管（2）和玻璃管（4）之间抽真空后通过金属封盖（5）进行密封。

【技术特征摘要】
1.一种金属式真空集热管，其特征在于：包括吸热板（1）、金属管（2）、新V型复合抛物面聚光板（3）、玻璃管（4）和金属封盖（5）；所述金属管（2）采用加装吸热板（1）的形式，吸热板（1）与金属管（2）中心重合，且吸热板（1）与金属管（2）无缝连接在一起；吸热板（1）的高度为0.25-0.4R，其中R为金属管（2）的半径，并采用十字交叉的分布方式；吸热板（1）和金属管（2）形成外翅片式的吸热管，并安装在距离新V型复合抛物面聚光板（3）尖端的正上方，其中R为金属管的半径；所述吸热板（1）、金属管（2）、新V型复合抛物面聚光板（3）均固定在玻璃管（4）内，金属管（2）和玻璃管（4）之间抽真空后通过金属封盖（5）进行密封。2.根据权利要求1所述的一种金属式真空集热管，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宁宁，王军，彼德路德，周璐璐，刘德利，吴军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32