一种带有三角形的渐开线直通式全玻璃真空集热管制造技术

技术编号:26370834 阅读:49 留言:0更新日期:2020-11-19 23:39
本发明专利技术专利公布了一种带有三角形的渐开线直通式全玻璃真空集热管,包括玻璃外管、吸热涂层和玻璃内管,所述的玻璃外管的轮廓曲线分为三角形段、渐开线段和半圆曲线段,所述的反光膜喷涂在玻璃外管渐开线部分和三角形部分的外壁,所述的玻璃内管的外壁上涂有吸热涂层,内外玻璃管之间抽真空。本发明专利技术提高了光学效率和热效率,更适合于市场需求。

【技术实现步骤摘要】
一种带有三角形的渐开线直通式全玻璃真空集热管
本专利技术涉及一种新型的集热管,适用于非跟踪装置系统的太阳能聚光集热的装置,属于太阳能中低温集热

技术介绍
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是世界能源战略的重要组成部分,特别是在应对能源危机、环境污染等挑战性问题时,其高效开发利用显得更为重要。太阳能集热系统是太能热
中一个重要组成部分。由于太阳能的能源特性,比较分散且不稳定,设法聚光以提高能流密度很重要,太阳能集热器是一种将太阳的辐射能转换为热能的设备,是各种利用太阳能装置的关键部分。根据用途不同,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。真空集热管在市场上大热,为了提高效率,本文提出与渐开线、三角形相结合进行聚光,提高光学效率,同时为了提高传热效率,集热管的两端均为开口,在大流量下起到强化传热的效果,从而提高了效率。
技术实现思路
技术问题:本专利技术的目的在于克服上述现有相关集热管的缺陷,提供了一种能够提高光学效率和热效率的新型全玻璃直通式真空集热管。技术方案:为解决上述技术问题,本专利技术提供了根据权利要求2所述的玻璃外管,包括玻璃外管、吸热涂层和玻璃内管,所述玻璃外管的轮廓曲线分为三角形段、渐开线段和半圆曲线段,反光膜喷涂在玻璃外管渐开线部分的外壁,玻璃内管的外壁上涂有吸热涂层,内外玻璃管之间抽真空。所述的玻璃外管的轮廓曲线分为渐开线段、半圆曲线段和三角形段,具体的设计如下:(1)渐开部分的设计:集热内管为渐开线的基圆,基圆的半径为r,渐开线的方程为:其中L为渐开线角度β的弧长,且L:渐开线对称分布,渐开线从基圆的最下端开始,达到与基圆中心平行时截止;(2)半圆部分的设计:玻璃外管与内管同心,半圆部分和渐开线部分相连接。半圆部分的半径R:(3)三角形部分的设计:三角形的底边长度与基圆的直径相同,所以三角形部分的底边长度为2r,顶角为140°-160°。所述的玻璃外管的渐开线部分和三角形部分的外壁上通过磁控溅射的制作工艺喷涂反光银膜,反光膜依次为银、铝和油漆,银和铝厚度为0.1mm-0.3mm,油漆的厚度为0.5mm-1mm。所述的玻璃内外管以及连接部分均采用高硼硅玻璃,玻璃的热膨胀系数为(3.3-3.5)×10-6/K。所述的渐开线的开始位置距离基圆最低端的距离为H,H为3-5mm。所述的三角形的底边长度为45-50mm。所述的玻璃外管对称分布,关于垂直轴对称。所述的集热管的外管的半圆部分位于最上面,三角形部分位于最下端。所述的玻璃内管两端为开口,即为直通式结构。与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:1.本专利技术的渐开线部分喷涂反光银膜,并且位于外壁,提高了光学效率,同时制造简单;2.本专利技术两端开口,在大流量下起到了强化传热的效果;3.本专利技术设计科学、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是真空集热管剖面结构示意图。图2是真空集热管左视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。工作原理:太阳光线直接照射在玻璃内管上,被吸热涂层吸收;还有另一部分照射在玻璃外管的渐开线部分和三角形部分,被反光膜反射到内管壁的吸热涂层上。水在玻璃内管流动过程中将热量带走。如图所示:本专利技术提供了一种带有三角形的渐开线直通式全玻璃真空集热管,包括玻璃外管、吸热涂层和玻璃内管,所述玻璃外管的轮廓曲线分为三角形段、渐开线段和半圆曲线段,反光膜喷涂在玻璃外管渐开线部分的外壁,玻璃内管的外壁上涂有吸热涂层,内外玻璃管之间抽真空。所述的玻璃外管的轮廓曲线分为渐开线段和半圆曲线段,集热内管为渐开线的基圆,基圆的半径r=23.5mm,渐开线与基于平行时角度β的为70.3°,渐开线L的长度为51.4mm,玻璃外圆半径为56.5mm,三角形的顶角α=150°,三角形的底边长度2r=47mm。所述的玻璃外管的渐开线部分和三角形部分的外壁上通过磁控溅射的制作工艺喷涂反光银膜,反光膜依次为银、铝和油漆,银和铝厚度为0.1mm,油漆的厚度为1mm。所述的玻璃内外管以及连接部分均采用高硼硅玻璃,玻璃的热膨胀系数为(3.3-3.5)×10-6/K。所述热管的真空度为0.013Pa。所述的渐开线的开始位置距离基圆最低端的距离为H,H为4mm。所述的玻璃外管对称分布,关于垂直轴对称。所述的集热管的外管的半圆部分位于最上面,三角形部分位于最下端。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有三角形的渐开线直通式全玻璃真空集热管,包括玻璃外管、吸热涂层和玻璃内管,所述玻璃外管的轮廓曲线分为三角形段、渐开线段和半圆曲线段,其特征在于所述的反光膜喷涂在玻璃外管渐开线部分的外壁,玻璃内管的外壁上涂有吸热涂层,内外玻璃管之间抽真空。/n

【技术特征摘要】
1.一种带有三角形的渐开线直通式全玻璃真空集热管,包括玻璃外管、吸热涂层和玻璃内管,所述玻璃外管的轮廓曲线分为三角形段、渐开线段和半圆曲线段,其特征在于所述的反光膜喷涂在玻璃外管渐开线部分的外壁,玻璃内管的外壁上涂有吸热涂层,内外玻璃管之间抽真空。


2.根据权利要求1所述的一种带有三角形的渐开线直通式全玻璃真空集热管,其特征在于:所述的玻璃外管的轮廓曲线分为三角形部分、渐开线段和半圆曲线段,具体的设计如下:
(1)渐开线部分的设计:
集热内管为渐开线的基圆,基圆的半径为r,渐开线的方程为:



其中L为渐开线角度β的弧长,且L:



渐开线对称分布,渐开线从基圆的最下端开始,达到与基圆中心平行时截止;
半圆部分的设计:
玻璃外管与内管同心,半圆部分和渐开线部分相连接;
半圆部分的半径R:



(3)三角形部分的设计:
三角形的底边的长度与基圆的直径相同,所以三角形部分的底边长度为2r,顶角为140°-160°。


3.根据权利要求2所述的玻璃外管,其特征在于:所述的玻璃外管的渐开线部分和三角形部分的外壁上通过...

【专利技术属性】
技术研发人员:王嘉瑞吕毅莘赵丹丹
申请(专利权)人:南京帕偌特太阳能有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1