太阳能集热管及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能集热管，左端盖由内孔翻边、直线段、圆弧段、外圆以及外圆翻边从内向外依次连接组成；连接套穿过波纹管并且连接套右端与波纹管右端焊接，连接套左端与波纹管左端的内周面密封连接，波纹管左端的外周面与左端盖的内孔翻边密封连接；左端盖的外圆圆周有过渡玻璃，左端盖的过渡玻璃的外边缘与罩玻璃管通过熔封连接；右端盖和左端盖的结构相同，由右内孔翻边、右直线段、右圆弧段、右外圆以及右外圆翻边从内向外依次连接组成；右端变径段与右內孔翻边焊接连接，右端盖的圆周有右过渡玻璃，所述右过渡玻璃的外边缘与罩玻璃管熔封连接。本发明专利技术还公开了一种太阳能集热管的加工方法。本发明专利技术简单、可靠、便于生产、性价比高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种属于太阳能热利用领域的集热管及其加工方法，尤其是一种直通缩口结构的玻璃金属熔封熔封的。
技术介绍
太阳能热利用按温度划分，目前可分为三领域:其中40°C~80°C为低温领域、80°C~250 °C为中温领域、250 °C-800 °C为高温领域。低温领域热利用技术目前国内外已经比较成熟，主要提供生活用水，其产品为平板型或真空管型集热器。这类集热器因为热损较大，仅能使用在40°C~8(TC，主要是用在50°C以下的低温生活热水领域。尤其是普通全玻璃真空集热管，更因为结构限制，尤其是因为内管采用全玻璃结构导致在温度较高时换热性能较差而导致集热系统效率较差。高温领域热利用技术主要应用是太阳能热发电，集热管结构方式为高温真空太阳集热管。市场上普遍采用的内管为70mm以上，外管为10mm以上的，长度为4000mm以上的玻璃金属熔封太阳能集热管，其主要特征表现为，外管和内管的直径差较大，导致内管和外管之间的间隙较大，基本都大于5mm以上，常规为15mm以上，标准间隙不小于20mm。内管采用两端和中间等径结构，导致集热管的成本居高不下。如专利C N 2 O O 8 I O I I 6 I 3 3.X、〇吧00920079164.2、0吧01120039433 3及0吧01520014328.9均属类似的结构特征。高温发电管一般用在开口大于2.5m，一般为5.77m及以上的槽式集热器上。在中温工业热利用领域并不适用，主要是占地面积大，负载较大，无法使用在面积紧张的工业厂房。中温领域热利用技术主要以提供工农业用热为主，目前较为先进的应用是空调制冷、区域建筑供暖及部分工业用热等等，国际上普遍采用平板集热器或玻璃-金属封接式集热管集热器；目前国际光热应用发展趋势正从传统的低温热水应用逐步向中高温工业应用和热发电应用转变。但目前在中温太阳能热利用领域中采用的核心集热管原件仍然没有得到突破，主要表现在I采用高温发电管小型化，用于中温太阳能集热器上，但仍然没有解决结构复杂，成本高昂的问题；2采用常规全玻璃真空集热管外置或内置反射板结构，如专利CN200910016660则采用的是全玻璃真空集热管外聚焦结构；专利CN201210477159则采用内聚焦模式，但无论哪一种结构，都无法规避因为内管为全玻璃结构而导致传热效率差问题。由此可见，目前上没有一款完全适合与中温太阳能热利用领域的中温太阳能集热管，这也是目前中温太阳能热利用领域无法快速市场化的一个根本因素。
技术实现思路
基于目前中温太阳能热利用领域采用的集热管所存在的各种问题，本专利技术提出了一种太阳能集热管，本太阳能集热管为玻璃金属熔封结构中温太阳能集热，简单、可靠、便于生产、性价比高。为实现上述技术为目的，本专利技术采取的技术方案为:太阳能集热管，包括直通金属内管、罩玻璃管、左端盖和右端盖;其特征在于:直通金属内管和罩玻璃管之间为真空夹层；所述直通金属内管上带有选择性吸收涂层;所述直通金属内管从罩玻璃管内穿过并且直通金属内管的两端伸出罩玻璃管外;所述直通金属内管的两端的直径小于其中部的直径，形成左端变径段、中部段和右端变径段;还包括设置在左端变径段和罩玻璃管之间的并且位于罩玻璃管内的波纹管和连接套;左端变径段穿过连接套的内孔并通过焊接方式与连接套的内壁面密封连接;左端盖由内孔翻边、直线段、圆弧段、外圆以及外圆翻边从内向外依次连接组成;连接套穿过波纹管并且连接套右端与波纹管右端焊接，连接套左端与波纹管左端的内周面密封连接，波纹管左端的外周面与左端盖的内孔翻边密封连接;左端盖的外圆圆周有过渡玻璃，所述左端盖的过渡玻璃的外边缘与罩玻璃管通过熔封连接;右端盖和左端盖的结构相同，由右内孔翻边、右直线段、右圆弧段、右外圆以及右外圆翻边从内向外依次连接组成;右端变径段与右内孔翻边焊接连接，右端盖的圆周有右过渡玻璃，所述右过渡玻璃的外边缘与罩玻璃管熔封连接。进一步的，外圆翻边和右外圆翻边的外表面的过渡玻璃厚度为0.1mm?5.0mm;内孔翻边与外圆翻边方向为同向或反向；右内孔翻边与右外圆翻边方向为同向或反向；外圆或者右外圆向外翻边时，采用直线翻边结构或弧线翻边结构，翻边高度不大于5mm;内孔翻边和右内孔翻边的高度不大于外圆高度;右内孔翻边高度不大于右外圆高度。进一步的，所述的罩玻璃管为中硼硅玻璃或高硼硅玻璃;所述中部段和左端变径段以及右端变径段之间采用直线连接或者弧线圆滑过渡连接;所述直通金属内管是不锈钢管、铜管或内铜外钢结构的金属复合管。进一步的，左端变径段的直径与中部段的直径比为0.1?1.0之间，右端变径段的直径与中部段的直径比也为0.1?1.0之间。进一步的，左端变径段沿直通金属内管5轴向的长度大于右端变径段沿直通金属内管5轴向的长度;所述左端变径段上还设有吸气剂固定架4，所述吸气剂固定架4沿其圆周方向设置蒸散型吸气剂和/或非蒸散型吸气剂；蒸散型吸气剂和/或非蒸散型吸气剂相对于直通金属内管采用圆周均布。进一步的，连接套为铜、或不锈钢材质；左端盖和右端盖均为金属端盖;金属端盖为可伐、不锈钢、镍合金或者钛合金。进一步的，中部段直径与罩玻璃管外径比为0.3?0.98;中部段直径为30mm?48mm，罩玻璃管外径为58mm;左端变径段的直径为10?35mm;连接套内孔为台阶孔，所述台阶孔至少有一个台阶;所述台阶孔与左端变径段间隙配合;连接套右侧为凸台，所述凸台与波纹管焊接连接。进一步的，在右端变径段和罩玻璃管之间设置有右波纹管和右连接套，并且右波纹管和右连接套位于罩玻璃管内；右端变径段穿过右连接套的内孔并通过焊接方式与右连接套的内壁面密封连接;右连接套穿过右波纹管并且右连接套左端与右波纹管左端焊接，右连接套右端与右波纹管右端的内周面密封连接，右波纹管右端的外周面与右端盖内孔翻边密封连接;右连接套内孔为台阶孔，所述台阶孔至少有一个台阶;所述台阶孔与右端变径段间隙配合;右连接套左侧为凸台，所述凸台与右波纹管焊接连接。进一步的，还包括固定设置在直通金属内管内的芯管。进一步的，所述芯管为至少一端密封的柱状体;芯管内部为低真空、高真空、金属材料填充或者非金属材料填充。进一步的，当芯管为一端开口另一端封闭结构时，开口端位于集热管左端或者右端。为实现上述技术目的，本专利技术采取的另一种技术方案为:太阳能集热管的加工方法，其特征在于包括以下步骤: (1)部件加工: 1)罩玻璃管加工:按设计长度加工罩玻璃管，两端切齐，再依次矫直、整圆、清洗和干燥，以使罩玻璃管与左端盖和右端盖熔封过程中同轴熔封； 2)金属内管加工:按设计尺寸加工金属内管，并进行矫直;再进行直通金属内管的两端变径、清洗和干燥;两端变径形成左端变径段、中部段和右端变径段;左端变径段和中部段之间以及中部段和右端变径段之间采用焊接加工方式或缩口加工方式； 3)吸气剂支架加工、清洗、干燥及吸气剂焊接； 4)波纹管加工； 5)连接套加工、清洗； 6)金属端盖加工、清洗，并将金属端盖与过渡玻璃熔封焊接； (2)部件组装: 1)将右端变径段与右属端盖焊接； 2)安装连接套、吸气剂支架、波纹管、左端盖;形成波纹管组件； (3)镀膜: 直通金属内管外表面选择性吸收涂层制备:采用铝、铝合金、不锈钢、钛、铬、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热管，包括直通金属内管（5）、罩玻璃管(6)、左端盖(1)和右端盖(7)；其特征在于：直通金属内管(5)和罩玻璃管(6)之间为真空夹层；所述直通金属内管(5)上带有选择性吸收涂层；所述直通金属内管5从罩玻璃管(6)内穿过并且直通金属内管(5)的两端伸出罩玻璃管(6)外；所述直通金属内管5的两端的直径小于其中部的直径，形成左端变径段、中部段和右端变径段；还包括设置在左端变径段和罩玻璃管(6)之间的并且位于罩玻璃管(6)内的波纹管(2)和连接套(3)；左端变径段穿过连接套(3)的内孔并通过焊接方式与连接套(3)的内壁面密封连接；左端盖由内孔翻边(8)、直线段(9)、圆弧段(10)、外圆(11)以及外圆翻边(12)从内向外依次连接组成；连接套(3)穿过波纹管(2)并且连接套(3)右端与波纹管(2)右端焊接，连接套(3)左端与波纹管2左端的内周面密封连接，波纹管(2)左端的外周面与左端盖的内孔翻边(8)密封连接；左端盖的外圆(11)圆周有过渡玻璃(13)，所述左端盖的过渡玻璃(13)的外边缘与罩玻璃管(6)通过熔封连接；右端盖和左端盖的结构相同，由右内孔翻边、右直线段、右圆弧段、右外圆以及右外圆翻边从内向外依次连接组成；右端变径段与右內孔翻边焊接连接，右端盖的圆周有右过渡玻璃，所述右过渡玻璃的外边缘与罩玻璃管6熔封连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱雷，杨兵，
申请(专利权)人：南京诚远太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32