專利名稱：一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管(以下簡稱熱管式集熱管)，屬于太陽能熱利用技術領域。
背景技術：
在申請?zhí)枮?00420050936.7的專利申請中，提出為了使傳熱效率良好，并降低密閉空間內(nèi)的壓力，熱管式集熱管內(nèi)傳熱工質(zhì)的體積為密閉空間容積的1/500～1/150。經(jīng)過計算與實驗，在集熱管出現(xiàn)空曬時(即真空管集熱器水箱中無水)，管內(nèi)溫度可以達到200℃，甚至是250℃，按照上述工質(zhì)量，這時熱管式集熱管內(nèi)的壓力范圍是3.6～12個大氣壓，而通常所用熱管式集熱管的玻璃安全使用強度就是6個大氣壓，加上玻璃管本身還有一定的加工應力，所以這個工質(zhì)量范圍偏大，也就是1/300～1/150這一工質(zhì)量體積比范圍在使用過程中很容易導致在空曬時有炸管的危險，不夠安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述熱管式集熱管的缺點，制作一種更加安全可靠的全玻璃熱管式真空太陽集熱管。
本發(fā)明包括全玻璃真空太陽集熱管、對接管、密閉空間和傳熱工質(zhì)，其特征在于傳熱工質(zhì)的體積占玻璃熱管密閉空間容積的體積比大于0.03％，小于0.1％。
所說的傳熱工質(zhì)是0～30％的丙二醇水溶液。
所說的傳熱工質(zhì)是0～20％無機酸、鹽水溶液。
所說的全玻璃真空太陽集熱管的內(nèi)玻璃管外壁上沿軸向還可有一個或一個以上金屬支撐環(huán)。
本發(fā)明的優(yōu)點是由于管內(nèi)傳熱工質(zhì)的量少，可以限制密閉空間的最高壓力不超過5個大氣壓，保證玻璃處于所能承受的壓強范圍內(nèi)；增加了金屬支撐環(huán)，使熱管式集熱管的結構強度提高，在安裝和運輸過程中不易損壞。


圖1是具體實施方式
一的結構示意圖。
圖2是具體實施方式
一在測試時水溫與時刻的關系圖。
圖3是具體實施方式
二的結構示意圖。
具體實施例方式
圖1給出了本發(fā)明的第一個實施例，其中1是全玻璃真空太陽集熱管，2是內(nèi)玻璃管，3是對接管，4是密閉空間，5是傳熱工質(zhì)。根據(jù)理論計算與實驗相結合，在保證熱管式集熱管使用安全的前提下，同時還要保證其換熱性能。在本實施例中，工質(zhì)的體積與密閉空間的體積比為0.08％，如果密閉空間的尺寸是φ34×1600mm，則工質(zhì)量是1.2ml，采用的是純水。通過計算，在管內(nèi)溫度達到250℃時，管內(nèi)的壓力不會超過4個大氣壓，因此使用起來非常安全。將本實施例的對接管部分插入1.3升的充滿水的測試水箱中，在冬季太陽輻照下，平均環(huán)境溫度為-4.5℃，水箱中的平均水溫與時刻的關系曲線見圖2。從圖中就可以看出，本實施例的傳熱性能良好，說明工質(zhì)的量是完全可以滿足傳熱要求的。
如果用有機物或無機酸、鹽的水溶液，如0～30％的丙二醇水溶液或0～20％的無機酸、鹽水溶液，無機酸、鹽可以是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸和磷酸的組合物或重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸銨和磷酸銨的組合物或重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸、磷酸、硫酸銨和磷酸銨的組合物，還可以起到防凍的作用。
圖3給出了本發(fā)明的另一個實施例，其中1是全玻璃真空太陽集熱管，2是內(nèi)玻璃管，3是對接管，4是密閉空間，5是傳熱工質(zhì)，6是金屬支撐環(huán)。傳熱工質(zhì)的體積與密閉空間的體積比為0.05％，使用濃度為15％的重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸和磷酸組合物的水溶液，幾種無機酸、鹽的配比量為1∶29∶19∶14，本實施例與實施例一的熱性能相同，還能降低冰點，起到防凍的作用。另外，由于現(xiàn)在集熱管的發(fā)展趨勢是管子越做越長，管子自身的撓性變形也更嚴重，因此在運輸和安裝的過程中，很容易損壞集熱管。在加裝了金屬支撐環(huán)后，就可以減少變形，在運輸和安裝的過程中，熱管式集熱管也就不易損壞。本實施例中使用一個金屬支撐環(huán)，沿軸向居中。
金屬支撐環(huán)的個數(shù)還可以根據(jù)管子的實際長度使用兩個或兩個以上，通常沿集熱管軸向均勻分布。
權利要求
1.一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管，包括全玻璃真空太陽集熱管、對接管、密閉空間和傳熱工質(zhì)，其特征在于傳熱工質(zhì)的體積占玻璃熱管密閉空間容積的體積比大于0.03％，小于0.1％。
2.按照權利要求1所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征在于所說的傳熱工質(zhì)是0～30％的丙二醇水溶液。
3.按照權利要求1所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征在于所說的傳熱工質(zhì)是0～20％的無機酸、鹽水溶液。
4.按照權利要求3所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征在于所說的無機酸、鹽水溶液是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸和磷酸的水溶液。
5.按照權利要求3所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征在于所說的無機酸、鹽水溶液是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸銨和磷酸銨的水溶液。
6.按照權利要求3所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征在于所說的無機酸、鹽水溶液是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸、磷酸、硫酸銨和磷酸銨的水溶液。
7.按照權利要求1、2、3、4、5或6所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征在于全玻璃真空太陽集熱管的內(nèi)玻璃管外壁上沿軸向有一個或一個以上金屬支撐環(huán)。
8.按照權利要求7所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征在于所說的一個金屬支撐環(huán)沿軸向居中。
9.按照權利要求7所說的全玻璃熱管式真空太陽集熱管，其特征在于所說的多個金屬支撐環(huán)沿軸向均勻分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全玻璃熱管式真空太陽集熱管，屬于太陽能熱利用技術領域。本發(fā)明包括全玻璃真空太陽集熱管、對接管、密閉空間和傳熱工質(zhì)，其特征在于傳熱工質(zhì)的體積占密閉空間容積的體積比大于0.03％，小于 0.1％，所說的傳熱工質(zhì)是0～30％的丙二醇水溶液或0～20％無機酸、鹽水溶液，所說的無機酸、鹽水溶液是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸和磷酸的水溶液或是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸銨和磷酸銨的水溶液或是重鉻酸鉀、硫酸鉀、硫酸、磷酸、硫酸銨和磷酸銨的水溶液，所說的全玻璃真空太陽集熱管的內(nèi)玻璃管外壁上沿軸向有一個或一個以上金屬支撐環(huán)。本發(fā)明的特點是安全可靠，安裝和運輸過程中不易損壞。
文檔編號F24J2/32GK1815102SQ20051000732
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權日2005年2月6日
發(fā)明者殷志強, 嚴錫元, 牛傳瑾, 李春梅 申請人:北京清華陽光能源開發(fā)有限責任公司