技術領域

本發明涉及一種太陽能集熱管，特別涉及一種熱管式真空集熱管。

背景技術

真空集熱管是一種太陽能熱利用領域的核心器件，其主要功能是將太陽能轉化為熱能。熱管是一種高效傳熱元件，具有效率高、安全性能好等特點。將熱管技術與真空集熱管有機結合，制成可應用于中、高溫熱利用場所的熱管式金屬-玻璃真空集熱管，可以提高真空集熱管傳熱和安全性能。目前市場上使用的熱管式真空集熱管，熱管殼體為金屬，在玻璃管與金屬熱管之間采用可伐合金連接。這種集熱管結構解決了膨脹系數的差異問題，在實踐中已有一定的應用。

檢索發現，申請號為01141781.1的中國專利申請公開了一種熱管式太陽能真空集熱管，其端蓋可以套裝在全玻璃真空管上面，也可以插接在真空管內，再用膠粘劑封固，端蓋上部有一尾管可以排氣和注液，真空管內充填以相變工質。專利號為ZL?00101464.1的中國專利公開了一種真空集熱管，其特點是通過連接套管下部臺階的內孔與全玻璃真空集熱管的口部密封連接，其上部臺階的內孔與金屬長管的下端口部密封連接。此外，申請號為02289924.3的中國實用新型專利公開了一種設置有可伐密封環的熱管真空集熱管，它是在可伐端蓋與玻璃管法蘭之間設置有一個帶彎邊的可伐密封環，可伐密封環彎邊壓入并封接于玻璃管法蘭內，可伐端蓋與可伐密封環直接進行焊接密封。以上關于熱管真空集熱管的封接結構的改進，在不同程度上改善了氣密性，避免了產生慢性漏氣，延長了熱管集熱管的使用壽命，基本可以滿足日常太陽能熱水器之類的中低溫使用場合。

但實踐證明，上述金屬與玻璃之間的封接較為困難，即使采用可伐合金過渡封接，時間長或受熱后仍易漏氣甚至破裂。另外，金屬熱管內易產生不凝性氣體，導致性能下降，壽命縮短。

發明內容

為了解決現有技術存在的金屬與玻璃的封接困難，管內易產生不凝性氣體的缺點，本發明提出了一種熱管式真空集熱管，采用復合材料為殼體的熱管，更易與玻璃封接，不易產生不凝性氣體的。

本發明的技術方案為一種熱管式真空集熱管，包括表面設有太陽能吸收層的熱管，所述熱管外設有玻璃管，所述玻璃管一端開口，所述玻璃管與熱管之間為真空層，所述真空層間可以設有吸氣劑以更好地保證真空層的真空度，所述熱管的上部設有冷卻套管，所述冷卻套管上設有進液口和出液口，所述熱管的中部通過封接件與玻璃管口密封連接，在所述封接處的外部設有防護罩，所述防護罩的一端與玻璃管配合，另一端與熱管緊密配合，所述熱管下部為三層復合結構，底層為復合材料層，復合材料層外設有金屬層，在金屬層外為太陽能吸收層。復合材料層可以選擇碳纖維復合材料或者玻璃纖維復合材料制造。所述的金屬層可以采用直接在復合材料制造的熱管表面鍍銅或者鍍鋁的方式，然后再在所鍍的銅、碳鋼、不銹鋼或者鋁表面涂敷太陽能吸收層。這樣處理過的復合材料管的致密性大大提高，金屬粒子可以很好的填充復合材料中的空隙，可以更好的保證管子的真空度。而且復合材料制成的的熱管，復合材料和管內的工質的相容性提高，在熱管內不易產生不凝性氣體。所述的熱管式真空集熱管，還可以在所述的熱管下部裝有自定心支撐，借助自定心支撐的輔助支撐作用，可以消除熱變形差異產生的應力，對封接處起到所需的應力緩解保護作用，延長集熱管的壽命。所述的熱管式真空集熱管，在所述的熱管上還可以設有翅片，翅片上設有太陽能吸收層，翅片可以是一字型、十字型或者螺旋型的，在熱管下部帶有表面涂覆太陽能吸收涂層的翅片，可以在不增大整體體積的情況下，顯著增大吸熱面積，提高吸熱效率。

本發明的有益效果為：1.由于熱管由復合材料構成，熱管與玻璃管之間的封接是采用復合材料與玻璃之間的封接方式相比原來的金屬和玻璃的封接要容易的多，密封效果也要好的多，更能保證集熱管的真空度。

2.成本低，易加工成型。本發明采用復合材料作為熱管的殼體材料，相比金屬而言成本較低；復合材料為殼體的熱管和管內的工質的相容性提高，不易產生不凝性氣體而影響熱管的壽命，且更易加工成所需要的形狀。

3.在復合材料外設有金屬層大大的提高了復合材料管表面的致密性，能夠更好的保證真空度。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖。

圖中1是熱管、2是冷卻套管、3冷卻介質、4是法蘭、5是封接件、6是玻璃管、7是真空層、8是太陽能吸收層、9是自定心支撐、10是保護罩、11是翅片。

圖2是本發明實施例2的結構示意圖。

圖3是圖1的A向局部視圖。