專利名稱：高效太陽能集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能的利用，具體是一種太陽能集熱器。
太陽能是一種自然界客觀存在，取之不盡，用之不竭，且無任何環(huán)境污染的最佳能源，因此，長期以來世界各國都不遺余力地在研究開發(fā)太陽能的利用問題，設(shè)計(jì)出了各種太陽能利用裝置。眾所周知，實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件是太陽能集熱器，它關(guān)系到人類能否經(jīng)濟(jì)地開發(fā)利用太陽能的問題，所以，各國的科技人員都在努力地探索并設(shè)計(jì)各種構(gòu)思的太陽能集熱器。由現(xiàn)有資料可知，目前可見到的太陽能集熱器基本上有聚光型集熱器和真空管型集熱器兩大類。聚光型集熱器一般設(shè)計(jì)成敞開式，它是由兩塊對稱設(shè)置的、具有拋物反射面的反射體和一熱量接收管構(gòu)成，接收管設(shè)置在反射體的焦點(diǎn)處。這種集熱器的缺點(diǎn)是熱梯度大，熱損耗高。現(xiàn)有的真空管型集熱器僅用一根帶有介質(zhì)管的真空型接收管，沒有反射裝置，太陽光經(jīng)集熱器的透明面板直接匯集到該接收管上。這種集熱器難以獲得高熱源，并且不能充分利用太陽的散射光。
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種既有聚光吸熱又能減少熱量對流損失的高效太陽能集熱管，使在光照的絕大部分時間內(nèi)可充分接收太陽光的直射光線和反射光線，具有較高的光熱轉(zhuǎn)換率和較低的熱損耗，適合于多種太陽能利用裝置。
實(shí)現(xiàn)上述目的的本實(shí)用新型，包含有一具有一對稱拋物線反射面的反射體和一熱量接收管，接收管設(shè)置在反射體的拋物線焦點(diǎn)位置處。但本設(shè)計(jì)中的反射體為一具有對稱雙拋物面管壁的封閉型聚光管，管底面以一曲面把兩拋物面管壁連成一體，管頂面封接一供陽光透過的透明面板；管腔內(nèi)設(shè)置成真空環(huán)境。
為進(jìn)一步減少集熱器的熱對流和熱傳導(dǎo)損耗，本設(shè)計(jì)中設(shè)置在兩反射體的拋物線焦點(diǎn)位置處的接收管為一真空吸收管，并且使聚光管內(nèi)的真空度設(shè)置得相對地低于真空吸牧管內(nèi)的真空度，即吸收管內(nèi)為高真空，聚光管內(nèi)為低真空。
由上可見，由于本設(shè)計(jì)中的聚光管是封閉的，兩對稱側(cè)壁的內(nèi)壁及底面均里具有反射聚焦作用的弧形壁，并且管內(nèi)呈真空環(huán)境，因此，本實(shí)用新型的熱梯度小，亦減少了因?qū)α骱蜔醾鲗?dǎo)而引起的熱損耗，具有光熱轉(zhuǎn)換效率高和熱損耗低的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型可為太陽能致冷、太陽能空調(diào)、太陽能熱發(fā)電以及太陽能干燥、太陽能蒸餾、太陽能熱水器等裝置帶來突破性的應(yīng)用前景，并使這些應(yīng)用真正具有實(shí)用意義和經(jīng)濟(jì)價值。
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本實(shí)用新型作具體描述。


圖1為本實(shí)用新型之實(shí)施例一的正向視圖；圖2為圖1的截面圖。
圖3為本實(shí)用新型之實(shí)施例二的截面圖。
由圖1、圖2所示的實(shí)施例一見，本實(shí)施例是一種具有雙內(nèi)管的太陽能集熱管，它主要由聚光管1、真空吸收管4和兩根介質(zhì)內(nèi)管5構(gòu)成。在本實(shí)施例中，聚光管1用玻璃材料制成，內(nèi)腔中抽成真空；吸收管4用薄壁石英玻璃管制成，內(nèi)部抽成比聚光管1內(nèi)腔中真空度更高的真空；介質(zhì)內(nèi)管5是外表面作發(fā)黑處理的薄壁紫銅管。由圖1所示本實(shí)施例的正視圖見，聚光管1呈一具有一定長度的直管，兩端用封接板3密封，真空吸收管4固設(shè)在聚光管1的聚焦位置處，設(shè)置在真空吸收管4內(nèi)的介質(zhì)內(nèi)管5的兩端與外界相通，即可與外界的連接管相連接。由圖2所示本實(shí)施例的截面圖見，聚光管1的兩側(cè)壁6為對稱設(shè)置的兩拋物面管壁，具有兩個聚焦點(diǎn)，兩個聚焦點(diǎn)均位于同一吸收管4內(nèi)，在兩個聚焦位置上各設(shè)置一根介質(zhì)內(nèi)管5。在本實(shí)施例中，聚光管1的管底面7呈一橢圓面，該橢圓面管底面7把兩拋物面管壁6連成一體。為增加反射率和吸收率，可在兩側(cè)壁6和管底面7的內(nèi)表面上涂以反射層，在吸收管4的內(nèi)壁上涂以選擇性吸收層。
當(dāng)聚光管1的兩側(cè)壁6和管底面7用不透明的金屬材料或有機(jī)材料制造時，聚光管1的頂面2必須用透明材料制造。
圖3所示實(shí)施例是一種單內(nèi)管的太陽能集熱管，與上述實(shí)施例的不同之處在于，聚光管1之對稱設(shè)置的兩拋物面管壁具有一共焦點(diǎn)，在此共聚焦位置上設(shè)置一根介質(zhì)內(nèi)管5，并且，在本實(shí)施例中，聚光管1的管底面7亦為一拋物面，該拋物面管底面7把兩拋物面管壁6連成一體。
權(quán)利要求1，一種包含有具有一對稱拋物線反射面的反射體和一熱量接收管的高效太陽能集熱管，接收管設(shè)置在兩反射體的拋物線焦點(diǎn)位置處，其特征在于，所說反射體為一具有對稱拋物面管壁的封閉型聚光管(1)，管底面(7)以一曲面把兩拋物面管壁(6)連成一體，管頂面(2)封接一供陽光透過的透明面板；管腔內(nèi)設(shè)置成真空環(huán)境。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述集熱管，其特征在于所說接收管(4)為一真空吸收管，并且，聚光管(1)內(nèi)的真空度相對地低于真空吸收管(4)內(nèi)的真空度。
3，根據(jù)權(quán)利要求1或2所述集熱管，其特征在于聚光管(1)的對稱拋物面管壁(6)具有兩個焦點(diǎn)，管底面(7)以一橢圓面把兩拋物面管壁(6)連成一體。
4，根據(jù)權(quán)利要求1或2所述集熱管，其特征在于聚光管(1)的對稱拋物面管壁(6)具有一個共焦點(diǎn)，管底面(7)以一拋物面把兩拋物面管壁(6)連成一體。
專利摘要一種高效太陽能集熱管，主要特點(diǎn)是，包含有反射體、熱量接收管和介質(zhì)管的本設(shè)計(jì)，把反射體設(shè)計(jì)成具有對稱拋物面管壁的封閉型聚光管，管底面以一曲面把兩拋物面管壁連成一體，管頂面封接一供陽光透過的透明面板；管腔內(nèi)設(shè)置成真空環(huán)境。因此，本實(shí)用新型的熱梯度小，亦減少了因?qū)α骱蜔醾鲗?dǎo)而引起的熱損耗，具有光熱轉(zhuǎn)換效率高和熱損耗低的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛使用于太陽能致冷、空調(diào)、發(fā)電以及太陽能干燥、蒸餾、熱水器等各種太陽能應(yīng)用裝置。
文檔編號F24J2/12GK2235590SQ9524471
公開日1996年9月18日 申請日期1995年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月18日
發(fā)明者管貴寶 申請人:管貴寶