專利名稱：太陽能熱收集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱收集器。
背景技術(shù)：
太陽能是一種高效能源，且不會造成環(huán)境污染，隨著科技的發(fā)展，太陽能的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。在諸多太陽能應(yīng)用領(lǐng)域中，太陽能集熱器是較早被人們應(yīng)用的，有聚焦式的太陽能集熱器，也有吸熱式太陽能集熱器，尤以吸熱式太陽能集熱器應(yīng)用更為廣泛。在吸熱式太陽能集熱器中，有一種是采用高效吸熱管，是由兩不同直徑的玻璃盲管套裝，開頭端火焰燒融封接抽真空制成。這種加熱管，其采用的玻璃管在運輸、安裝和使用的過程中極易損壞，且安裝時由于管間存在間隙，使單位面積吸熱效率下降。還有一種是傳統(tǒng)的平板式集熱器，它主要是通過集熱板吸收太陽的熱量，直接傳遞一組水管，使水管中的液體獲得熱量。這種太陽能熱交換體，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但大量吸收的熱能通過透光面板重新散失，所以效率不高。無論是哪種集熱器，其太陽能熱交換體都是暴露在自然環(huán)境中，在空氣的對流中傳導(dǎo)中，往往會損失一部分部分熱量，影響太陽能的利用率。如何提高太陽能的利用率，一直是本領(lǐng)域長期關(guān)注的課題。據(jù)申請人所知，在太陽能集熱器中，將熱交換管含有內(nèi)外雙層金屬管，內(nèi)外層金屬管為真空暗室腔，目前未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對目前太陽能熱交換體存在的加工成本，或熱效率不高，或體積過大，或使用中組合拼裝困難等一系列問題，提供一種新的太陽能熱收集器。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種太陽能熱收集器，其特征在于，太陽能收集器包括太陽能跟蹤器驅(qū)動的熱交換管和聚光反射鏡，其中
a)熱交換管由內(nèi)層金屬管和外層金屬管組成，內(nèi)層金屬管包裹在外層金屬管中，外層金屬管兩端由隔熱端蓋密封形成真空暗室腔，內(nèi)層金屬管的兩端由隔熱端蓋伸出外層金屬管，內(nèi)層金屬管外為吸熱層，內(nèi)層金屬管內(nèi)有流動的熱交換介質(zhì)；
b)聚光反射鏡的橫截面為曲面，熱交換管置于聚光反射鏡中曲面的聚焦軸線上，面向聚光反射鏡的外層金屬管上設(shè)有光線入射窗，光線入射窗配有固為一體的支撐框架，所述的支撐框架中密封鑲裝有透光玻璃；
c)外層金屬管的金屬內(nèi)壁上覆有反射膜。在本發(fā)明中，熱交換管中外層金屬管直徑為l(Tl000mm。在本發(fā)明中，熱交換管中至少包括一根內(nèi)層金屬管，各內(nèi)層金屬管的兩端均伸出外層金屬管，或各內(nèi)層金屬管的兩端匯合后分別由一根金屬管伸出外層金屬管。 在本發(fā)明中，所述的真空暗室腔中放置有吸氣劑。
在本發(fā)明中，所述的真空暗室腔的真空度為1. 33X10^1. 33X10_5Pa。本發(fā)明的優(yōu)點在于由于熱交換管由內(nèi)層金屬管和外層金屬管，內(nèi)層金屬管包裹在外層金屬管中，外層金屬管兩端由隔熱端蓋密封形成真空暗室腔，內(nèi)層金屬管的兩端由隔熱端蓋伸出外層金屬管，且聚光反射鏡的橫截面為曲面，熱交換管置于聚光反射鏡中曲面的聚焦軸線上，面向聚光反射鏡的外層金屬管上設(shè)有光線入射窗，光線入射窗配有固為一體的框架，所述的框架中密封鑲裝有透光玻璃，進入外層金屬管內(nèi)的能源只能由聚光反射鏡聚焦后從光線入射窗進入真空暗室腔，通過內(nèi)層金屬管與流動的熱交換介質(zhì)進行熱交換；由于外層金屬管的金屬內(nèi)壁上覆有反射膜，獲得熱量的內(nèi)層金屬管發(fā)射的紅外線投射到外層金屬管內(nèi)壁后又會折射回內(nèi)層金屬管，減少內(nèi)層金屬管已經(jīng)獲得的熱量向外層金屬管輻射的損失；由于真空暗室腔內(nèi)放置有吸氣劑，可以維持腔內(nèi)的真空度，減少內(nèi)外層金屬管之間形成的熱量傳導(dǎo)和對流；熱交換管置于聚光反射鏡中曲面的聚焦軸線上，可以保證熱交換管置能夠獲得更多的太陽能；光線入射窗上配有固為一體的支撐框架，為密封鑲裝有透光玻璃提供可能。


圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明中熱交換管的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、外層金屬管，2、內(nèi)層金屬管，3、隔熱端蓋，4、光線射入窗，5、支撐框架，6、 反射膜，7、吸熱層，8、真空暗室腔，9、聚光反射鏡。
具體實施例方式附圖非限制性地3公開了本發(fā)明實施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。由圖1可見，太陽能收集器包括太陽能跟蹤器驅(qū)動的熱交換管和聚光反射鏡9，其中，熱交換管由內(nèi)層金屬管2和外層金屬管1組成，聚光反射鏡9的橫截面為曲面，熱交換管置于聚光反射鏡9中曲面的聚焦軸線上。由圖2圖3可見，熱交換管的內(nèi)層金屬管2包裹在外層金屬管1中，外層金屬管1 兩端由隔熱端蓋3密封形成真空暗室腔8，外層金屬管1的金屬內(nèi)壁上覆有反射膜6 ；內(nèi)層金屬管2的兩端由隔熱端蓋3伸出外層金屬管1，內(nèi)層金屬管2外為吸熱層7，內(nèi)層金屬管 2內(nèi)有流動的熱交換介質(zhì)。面向聚光反射鏡9的外層金屬管1上設(shè)有光線入射窗4，光線入射窗4配有固為一體的支撐框架5，所述的支撐框架5中密封鑲裝有透光玻璃。具體實施時，熱交換管中外層金屬管1的直徑可以為l(Tl000mm。熱交換管中至少包括一根內(nèi)層金屬管2，各內(nèi)層金屬管2的兩端均伸出外層金屬管1，或各內(nèi)層金屬管2的兩端匯合后分別由一根金屬管伸出外層金屬管1。具體實施時，真空暗室腔8中還可以放置有吸氣劑。真空暗室腔8的真空度可以為 1. 33 X KT1 1. 33 X IO^5Pa0本發(fā)明的工作過程是本發(fā)明組裝成整體后，由成熟技術(shù)的太陽能跟蹤器驅(qū)動，跟隨太陽運行而改變工作角度，保證聚光反射鏡9的曲面正對太陽，從而保證太陽光線反射聚焦點在由熱交換管下方的光線入射窗4進入真空暗室腔8，并被內(nèi)層金屬管2吸收后傳遞給熱交換介質(zhì)。輻射進入真空暗室腔8的熱量可以使內(nèi)層金屬管2的吸熱層7溫度升高 (溫升到450度以上)，在與內(nèi)層金屬管2內(nèi)的熱交換介質(zhì)進行交換的同時，也會向外部輻射大量紅外線，紅外線投射到外層金屬管1內(nèi)壁的反射層6后又被反射回內(nèi)層金屬管2的吸熱層7，重新被吸熱層7吸收，只有少量紅外線可能穿越光線入射窗4的玻璃，少量紅外線即使穿越光線入射窗4的玻璃后，又會被聚光反射鏡9重新反射回真空暗室腔8，而現(xiàn)有的外管為玻璃的集熱器紅外線熱輻射將直接散失，高溫時紅外線熱輻射損失可能達到10%—15% 以上。由于本發(fā)明較好地解決了傳統(tǒng)的集熱器因熱輻射導(dǎo)致的損失，而真空暗室腔8中又可以避免傳導(dǎo)、對流，本發(fā)明的太陽能熱利用率很高。
權(quán)利要求
1.一種太陽能熱收集器，其特征在于，太陽能收集器包括太陽能跟蹤器驅(qū)動的熱交換管和聚光反射鏡，其中a)熱交換管由內(nèi)層金屬管和外層金屬管組成，內(nèi)層金屬管包裹在外層金屬管中，外層金屬管兩端由隔熱端蓋密封形成真空暗室腔，內(nèi)層金屬管的兩端由隔熱端蓋伸出外層金屬管，內(nèi)層金屬管外為吸熱層，內(nèi)層金屬管內(nèi)有流動的熱交換介質(zhì)；b)聚光反射鏡的橫截面為曲面，熱交換管置于聚光反射鏡中曲面的聚焦軸線上，面向聚光反射鏡的外層金屬管上設(shè)有光線入射窗，光線入射窗配有固為一體的支撐框架，所述的支撐框架中密封鑲裝有透光玻璃；c)外層金屬管的金屬內(nèi)壁上覆有反射膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱收集器，其特征在于，熱交換管中外層金屬管直徑為10 1000讓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能熱收集器，其特征在于，熱交換管中至少包括一根內(nèi)層金屬管，各內(nèi)層金屬管的兩端均伸出外層金屬管，或各內(nèi)層金屬管的兩端匯合后分別由一根金屬管伸出外層金屬管。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3之一所述的太陽能熱收集器，其特征在于，所述的真空暗室腔中放置有吸氣劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能熱收集器，其特征在于，所述的真空暗室腔的真空度為 1. 33 X KT1 1. 33 X IO^5Pa0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能熱收集器，太陽能收集器包括太陽能跟蹤器驅(qū)動的熱交換管和聚光反射鏡，其中熱交換管由內(nèi)層金屬管和外層金屬管組成，內(nèi)層金屬管包裹在外層金屬管中，外層金屬管兩端由隔熱端蓋密封形成真空暗室腔，內(nèi)層金屬管的兩端由隔熱端蓋伸出外層金屬管，內(nèi)層金屬管外為吸熱層，內(nèi)層金屬管內(nèi)有流動的熱交換介質(zhì)；聚光反射鏡的橫截面為曲面，熱交換管置于聚光反射鏡中曲面的聚焦軸線上，面向聚光反射鏡的外層金屬管上設(shè)有光線入射窗，光線入射窗配有固為一體的支撐框架，所述的支撐框架中密封鑲裝有透光玻璃；外層金屬管的金屬內(nèi)壁上覆有反射膜。
文檔編號F24J2/24GK102242976SQ20111019678
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者朱雷 申請人:朱雷