非真空型太陽能集熱管的製作方法
2023-06-10 09:36:16 1
專利名稱：非真空型太陽能集熱管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及非真空型太陽能集熱管，屬於太陽能利用技術領域。
背景技術：
太用能熱利用在我國得到極大程度的發展，以全玻璃真空集熱管為主，玻璃金屬型真空集熱管為輔，構成了龐大的集熱器體系。對於玻璃金屬型結構，由於玻璃和金屬的膨脹係數差別很大，所以必須要採用金屬波紋管進行過渡封接。金屬玻璃型集熱管的優點是可以工作在更高的溫度，強度也相對較好，缺點是成本較高，不易推廣。當前，集熱器在農村的應用相當普遍，而在城市中還沒有普及。由於一家一戶ー個集熱器的模式與當前城市居民的居住環境不相客，集中型供熱的太陽能集熱器是必然的發 展趨勢。雖然外牆壁掛式集熱器被有些人視為發展方向，實際上這只是不切實際的臆想。城市民居建築的發展方向是大陽臺，特別是大的落地陽臺，南向牆壁除了窗戶外基本剩不下多少面積，即使剩下的部分牆壁也受到陽臺的遮擋，沒有什麼陽光資源可以利用。這種情況下，充分利用屋頂面積裝置太陽能集熱器才是發展方向。由於屋頂面積有限，因此太陽能集熱器必須要有高效率，可惜的是，當前集熱器的效率低於40%。導致效率低的原因是集熱管輻射面積太大，是吸收面積的3. 14倍，這是物理原理決定的，無法解決。唯一可行的解決方法是提高陽光入射光強，抵消輻射面積大的影響。簡單的計算表明，採用10倍聚光的集熱管，輻射的影響基本上就可以忽略了。對於工作在100度以下的集熱器，只要有10倍聚光，就完全不必要採用真空集熱管，空氣的傳導熱基本可以忽略。因為可以去掉了玻璃金屬封接、真空排氣等必要エ藝,非真空型的成本可以成倍數的降低。對於非真空型集熱管，內外管之間膨脹係數的差別也可以採用波紋管來解決。由于波紋管屬於高成本零件，去掉波紋管是降低成本的方向。
發明內容本實用新型提出ー種非真空太陽能集熱管，採用橡膠或塑料密封環進行內外管防塵防水密封。由於玻璃外管和密封環之間可以相對滑動，內外管之間膨脹係數不同的問題也自然解決。非真空型太陽能集熱管，由金屬內管(11)、金屬內管外表面上的陽光選擇性吸收薄膜(12)、玻璃外管(13)等構成。其技術特徵在於，內外管之間為空氣而非真空，內外管之間由密封環組件進行防水和防塵密封，而非真空密封，即空氣分子可以透過密封環，水流和灰塵顆粒不能通過密封環。所述的密封環組件包括橡膠或塑料密封環(14)、內固定直角環
(15)、內固定直角環的固定螺釘(16)、活動壓環(17)、外固定直角環(18)、外固定直角環的固定螺釘(19)和鎖緊螺釘(110)。內固定直角環和外固定直角環由各自的固定螺釘固定在金屬內管上，通過調節鎖緊螺釘和活動壓環對密封環施加壓力，使得內外管之間得到防水和防塵密封。所述的密封環的橫截面可以是圓形、橢圓形或矩形，受壓時能發生形變。[0008]所述的內固定直角環、外固定直角環和活動壓環可以由金屬或塑料製成。當集熱管溫度升高或降低時，內外管伸長或縮短程度不同，但由於外管和密封環之間可以相對滑動，因此不會產生應力。需要注意的是，根據不同的工作環境，所述的密封環需要一定的耐溫能力，在材料選擇方面需要加以考慮。該集熱管主要用於聚光型太陽能集熱器，效率可超過70%。與已有技術相比，本實用新型不僅效率高，而且結構簡單，成本低廉，利於推廣。
附圖為非真空型太陽能集熱管的結構實意圖。圖中，11為金屬內管，12陽光選擇性吸收薄膜，13為玻璃外管，14為橡膠或塑料密 封環，15為內固定直角環，16為內固定直角環的固定螺釘，17為活動壓環，18為外固定直角環，19為外固定直角環的固定螺釘，19為鎖緊螺釘。
具體實施方式
以下以實施例對本實用新型做進ー步說明。實施例I :如圖所示，內管採用不鏽鋼管，長4. I米，直徑80毫米，其上設置鋁/氮化鋁/氧化鋁結構的陽光選擇性吸收薄膜。外管用硼矽玻璃製造，直徑100毫米，長4米。密封環採用橡膠製備，圓形橫截面，內外固定直角環和活動壓環都用鍍鋅鐵材料製備，最大直徑略小於玻璃外管的內徑(小約I毫米)。內外固定直角環用固定螺釘固定在不鏽鋼內管上，不能滑動。通過調節緊鎖緊螺釘，使得密封環受壓。透過玻璃觀察壓緊情況，當整個圓周上密封環都緊密接觸到玻璃管內表面時，就不再加壓。這時已經能夠達到防水和防塵密封，還達不到真空密封的程度，溫度升高或降低時，空氣可以透過密封環，保持內外壓カ平衡。
權利要求1.非真空型太陽能集熱管，由金屬內管(11)、金屬內管外表面上的陽光選擇性吸收薄膜(12)、玻璃外管(13)等構成，其特徵在於，所述的內外管之間為空氣而非真空，內外管之間由密封環組件進行防水和防塵密封，而非真空密封，即空氣分子可以透過密封環，水流和灰塵顆粒不能通過密封環；所述的密封環組件包括橡膠或塑料密封環(14)、內固定直角環(15)、內固定直角環的固定螺釘(16)、活動壓環(17)、外固定直角環(18)、外固定直角環的固定螺釘(19)和鎖緊螺釘(110);內固定直角環和外固定直角環由各自的固定螺釘固定在金屬內管上，通過調節鎖緊螺釘和活動壓環對密封環施加壓力，使得內外管之間得到防水和防塵密封。
2.根據權利要求I所述的非真空型太陽能集熱管，其特徵在於，所述的密封環的橫截面可以是圓形、橢圓形或矩形，受壓時能發生形變。
3.根據權利要求I所述的非真空型太陽能集熱管，其特徵在於，所述的內固定直角環、外固定直角環和活動壓環可以由金屬或塑料製成。
專利摘要非真空型太陽能集熱管，由金屬內管、金屬內管外表面上的陽光選擇性吸收薄膜、玻璃外管等構成。內外管之間由密封環組件進行放水和防塵密封，而非真空密封，即空氣分子可以透過密封環，水流和灰塵顆粒不能通過密封環。密封環組件包括橡膠或塑料密封環、內固定直角環、外固定直角環、活動壓環、固定螺釘和鎖緊螺釘構成。內固定直角環和外固定直角環由固定螺釘鎖定在金屬內管上，通過調節鎖緊螺釘和活動圓環對密封環施加壓力，使得內外管之間得到防水、防塵密封。本實用新型結構簡單，材料普通，高可靠，有推廣應用價值。
文檔編號F24J2/46GK202532746SQ20122007556
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月2日 優先權日2012年3月2日
發明者李德傑 申請人:李德傑