本发明专利技术属于太阳能应用领域，提供了一种直通式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻璃内管和设置于该玻璃内管外的玻璃外管，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管外表面上设有太阳能选择性吸收涂层，该玻璃内管和玻璃外管之间为真空空间，可以设置吸气剂于真空空间中，在该玻璃内管的背光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件，该直通式双层玻璃真空太阳能集热管上还设有伸缩节，所述的伸缩节为Ｕ型截面的圆环状伸缩节，所述伸缩节设在玻璃内管与玻璃外管的端部，所述伸缩节与玻璃内管及玻璃外管密封连接，所述伸缩节由线膨胀系数在３×１０↑［－６］ｍ／ｍ.℃至５×１０↑［－６］ｍ／ｍ.℃的材料制成。本发明专利技术解决了现有的直通式玻璃集热管存在的容易破裂、集热效率不高的缺点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能应用领域，特别涉及一种直通式双层玻璃真空太阳能集热管。
技术介绍
目前市场上使用的集热管多为 一端封闭或者是直通式的玻璃内管为两端敞 口的双层玻璃管结构，玻璃外管和玻璃内管之间为真空腔，玻璃内管的外表面涂 有太阳能选择性吸收涂层。这种全玻璃真空集热管工作时，内外管温度差较大， 易产生爆管。专利号为ZL99221202. 2,申请日为1999年6月10曰的名为直通式玻璃真空 太阳能集热管的专利提出了一种解决办法，其结构有外玻璃管和内玻璃管，内、 外玻璃管间为真空层，内玻璃管两端均为敞口，内玻璃管中间设有断开处，该断 开处两边的玻璃管依次由膨胀合金管、金属波紋管、膨胀合金管连接。这种结构 的集热管很好的消化了内、外管温度差引起的膨胀量差，从而解决了集热管受热 后爆管的问题。但该种集热管由于没有反射、聚光装置，集热效率仍然不高。专利号为ZL200520133468. 4,申请日为2005年11月22曰的名为玻璃真空 太阳能集热管的专利披露了一种玻璃内管两端开口，在玻璃外管上设有伸缩节， 在玻璃内管的背光面和玻璃外管之间设有聚光反射元件的太阳能集热管，该结构 由于设有聚光元件，提高了集热效率。这两个专利都是通过在内管或者外管的中部加伸缩节而解决内、外温度差？I 起的膨胀量差而引起的爆管的问题，但是由于伸缩节是在玻璃管的中部，采用的 是波紋管，靠波紋管轴向伸缩即沿集热管长度方向的伸缩来消除玻璃内管和外管 的膨胀量差的，目前还没有一种能够从径向来消除膨胀量的玻璃集热管。
技术实现思路
为了解决现有的直通式玻璃集热管仅能以波紋管的轴向伸缩消除膨胀量、集 热效率不高的缺点，本专利技术提供了一种可以从径向消除膨胀量、集热效率高的直 通式双层玻璃真空太阳能集热管。本专利技术所采用的技术方案是一种直通式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻 璃内管和设置于该玻璃内管外的玻璃外管，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管外 表面上设有太阳能选择性吸收涂层，该玻璃内管和玻璃外管之间为真空空间，为 了更加确保真空空间的真空度可以设置吸气剂于真空空间中，在该玻璃内管的背 光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件，该直通式双层玻璃真空太阳能集热管上 还设有伸缩节，所述的伸缩节为U型截面的圆环状伸缩节，所述伸缩节设在玻 璃内管与玻璃外管的端部，所述伸缩节与玻璃内管及玻璃外管密封连接，所述伸 缩节由线膨胀系数在3 x 10—6 m/m 。C至5 x 10—6 m/m . 。C的材料制成。所述的直通式双层玻璃真空太阳能集热管，其中伸缩节可以是分别设于集热 管两端的两个也可以是位于一端的一个伸缩节，该伸缩节密封设在集热管的端 部，连接玻璃内管和玻璃外管。该U型截面的伸缩节是由富有弹性的材料制成， 该材料的线膨胀系数在3 x 10—6 m/m . 。C至5 x 10-' m/m ■ 。C。在本专利技术中，所述 的U型截面的伸縮节和玻璃管的连接可以采用热压封接工艺，低温玻璃焊料封 接工艺或采用火焰熔封工艺，高频熔封工艺。所述的的U型截面的伸缩节的端部 也可以是波紋状的，这样可以更好的吸收膨胀量差。在本专利技术中，在所述的直通式双层玻璃真空太阳能集热管的玻璃内管与玻璃外管间可以设有支撑件，该支撑件可以设置在集热管的中部或者是分别设置在靠 近两端的;也方。所述的直通式双层玻璃真空太阳能集热管，该玻璃外管内表面朝着太阳方向 的部分，截面为抛物线状或者CPC型。所述的直通式双层玻璃真空太阳能集热管，所述的聚光反射元件为镀设于玻 璃外管内表面朝向太阳方向的部分的反射膜构成，该聚光反射元件也可以为聚光 反射板，该聚光反射板设在玻璃内管的背光面和玻璃外管之间，截面可以为抛物 线形或者为CPC型。所述的直通式双层玻璃真空太阳能集热管，其玻璃外管和玻璃内管可以同心 设置也可以偏心i殳置。本专利技术的有益效果为1. U型的圆环状结构的伸缩节，变原来的波紋管的 沿管子长度方向上的轴向伸缩为在管子端部的径向伸缩，更好的消除了内、外管 因温度不同而产生的膨胀量差，避免了爆管现象。当在两端设置两个伸缩节时， 效果更好。2. 结构稳定，不易破裂，由于设置了支撑件，保持了结构的稳定，不会因 为管子的长度加长造成中间强度不够而破裂。3. U型的圓环状结构的伸缩节的使用减少了焊缝数目，而且由于设置在玻璃 管的端部更易于加工和安装，大大降低了生产。4. 聚光反射元件的设置，提高的太阳能集热管的集热效率，并且玻璃内管辐 射出来的热量也可以被聚光反射元件部分的反射回去，减小了热量损失。5. 聚光反射元件的截面为抛物面状或者CPC型增大了有效反射面积，提高了 反射效率，使得集热效果更好。6. 玻璃外管内表面朝着太阳方向的部分的截面为抛物线状或者CPC型时直 接在外管内表面朝着太阳方向的部分镀设反射膜，使得制造工艺简化。附图说明1. 本专利技术的 一种实施方式的结构示意图。其中l玻璃外管，2玻璃内管，3选#^生太阳能吸收涂层，4真空空间，5伸缩节， 6聚光反射元件，7支撑件，8吸气剂。2. 本专利技术的另一种实施方式的结构示意图。3. 当外管为CPC型的直通式双层玻璃真空太阳能集热管的截面示意图。4. 安装CPC型聚光反射元件的本专利技术的集热管的截面示意图。5. U型截面的圆环状伸缩节的示意图。6. U型截面的圆环状伸缩节的1-1剖^L图。7. U型截面的圓环状伸缩节端部为波紋状的截面图。具体实施方式如图1所示直通式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻璃外管1和设置于该 玻璃外管内的玻璃内管2，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管外表面上设有太阳 能选择性吸收涂层3,该玻璃内管和玻璃外管之间为真空空间4，在所述真空空 间内可放置吸气剂8以保证达到更好的真空效果。在该玻璃内管的背光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件6,在该直通式双层玻璃真空太阳能集热管的一端设 有一个伸缩节5,该伸缩节5是如图5、图6所示的截面为U型的圓环状伸缩节， 所述伸缩节由弹性材料制成，该材料的线膨胀系数在3 x 10—6 m/m 'C至5 x 10-' m/m . 'C之间。所述伸缩节5与玻璃内管及玻璃外管密封连接。所述的U型截面 的圆环状伸缩节和玻璃内管及外管的连接可以采用热压封接工艺，低温玻璃焊料 封接工艺或采用火焰熔封工艺，高频熔封工艺。在本专利技术中，伸缩节5由于截面 为U型，当玻璃内管2受热膨胀时伸缩节5不仅可以消除沿集热管的长度方向 即轴向的膨胀量，更由于可以向径向方向伸缩，所以可以更好的消化玻璃内管2 所产生的膨胀量。伸缩节5是设在集热管的端部的，相比将伸缩节设在集热管中 部加工起来更容易，大大降低了生产成本。伸缩节也可以是在U型的端部为波 紋状的，如图7所示。在该玻璃内管与玻璃外管间还可以设有一对支撑件7,该 支撑件7可以设在玻璃管的中部或者靠近两端部。该支撑件可以是由圓弧支撑 座、弹性撑片、抵触头构成，圆弧支撑座的圓弧半径与玻璃内管外径相配，固定 在玻璃内管外，弹性撑片由圆弧支撑座上向两侧伸展，通过端部的抵触头抵靠在 玻璃外管内定位。組装时，支撑件两件一组，分別固定在玻璃管两侧对称处。该 支撑件的设置可以很好的保持结构的稳定，防止由于管子过长，强度不够而造成 破裂。如图2所示的本专利技术的另一实施例中，其余都与实施例一相同，只是所述的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种直通式双层玻璃真空太阳能集热管，包括玻璃内管和设置于该玻璃内管外的玻璃外管，该玻璃内管两端敞口，该玻璃内管外表面上设有太阳能选择性吸收涂层，该玻璃内管和玻璃外管之间为真空空间，在该玻璃内管的背光面与玻璃外管之间设有聚光反射元件，该直通式双层玻璃真空太阳能集热管上还设有伸缩节，其特征在于所述的伸缩节为Ｕ型截面的圆环状伸缩节，所述伸缩节设在玻璃内管与玻璃外管的端部，所述伸缩节与玻璃内管及玻璃外管密封连接，所述伸缩节由线膨胀系数在３×１０↑［－６］ｍ／ｍ.℃至５×１０↑［－６］ｍ／ｍ.℃的材料制成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王军，杜斌，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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