专利名称：全玻璃真空太阳能集热管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全玻璃真空太阳能集热管，用于太阳能热水器和太阳能取暖。
背景技术：
太阳集热管，包括全玻璃真空太阳集热管和玻璃-金属真空太阳集热管。我们这里讲的真空管，指的是全玻璃真空太阳集热管。目前，真空管主要用于太阳能热水器和太阳能取暖。太阳吸收比与半球发射比是全玻璃真空太阳能集热管(以下简称真空集热管)对太阳选择性吸收涂层的技术要求。 新国标规定吸收涂层的太阳吸收比α >0。86 (AMI。5)，与旧国标相同。半球发射比eh彡O。080 (80 °C ±5°C )，比旧国标(O。09)降低了 O。01 ;对于真空集热管来说，既要有较高的太阳吸收比，还要有很低的发射比，集热管的热效率才会得以提高。因此，这是两个极为重要的参数。现在各个太阳能热水器生产厂家，也在想尽各种方法来提高吸收比和降低发射比。真空集热管的金属反射层的作用是将管内的热水的热辐射反射回管内，避免能量的更多损失。真空集热管的吸收层除了能吸收光辐射外，同时也不断对外发出热辐射，这种向外的辐射在有光照时也会辐射，而且其吸收的能力越强，对外辐射的能力也就越强。在工作的过程中，白天有光照的时候，真空集热管的吸收层吸收光辐射，从而积聚能量，加热真空集热管中的水，并储存到水箱中，与此同时真空集热管也对外不断辐射能量；没有光照的时候，被加热的真空集热管仍然不间断的对外辐射能量，真空集热管的水温不断的降低。而目前的改进技术，基本都是在以下方面1、提高吸收层涂层的吸收能力。2、利用管外区域的热量。3、提高真空度。然而，I、提高吸收层涂层的吸收能力当然可以提高光照时的能量运用和转换，但是，无光照时的损失也更大。2、利用管外区域的热量必然要增加设备，提高整个装置的复杂性和不稳定性，而且效果和缺点往往不对等。3、当前的技术发展和产品制造的成本来看，提高真空度的空间已经不大。例如，公开号为1712860A的中国专利申请，公开了一种置有反射聚光镜面的双通变径玻璃太阳真空集热管，为两端连通的双层玻璃管，包括环柱形真空玻璃管壳、排气管封嘴、换能膜板、反射聚光镜面、消气剂金属弹卡等构成。其外表面采光部位为换能膜板的内玻璃管的两端头与过渡密封玻璃管的端头连接，过渡密封玻璃管的另一端头与玻璃胀缩形变吸收面内边沿连接，玻璃胀缩形变吸收面的外边沿与外玻璃管连接，构成两端连通的双层玻璃管。外玻璃管上设有反射聚光镜面，将光线反射于外表面采光部位为换能膜板的内玻璃管上，内玻璃管通过消气剂金属弹卡包裹在内玻璃管外壁上，外管壁上玻璃焊接有排气尾管，对玻璃环柱形夹层抽真空后，将排气尾管烧熔封闭，制成置有反射聚光镜面的双通变径玻璃太阳真空集热管。但是，该专利申请的方案，生产上难以实现，即便实现，其成本也过高，就其所带来的好处而言，缺点更加突出和明显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、发射比得到很大降低、金属反射层为银白色金属镜面层并全覆盖内玻璃管外或其他颜色金属发射层外再覆盖一层银白色金属镜面层并全覆盖内玻璃管外、吸收层只覆盖真空集热管实际光照区域或根据需要所设的区域的全玻璃真空太阳能集热管。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该全玻璃真空太阳能集热管，包括外管、内管和夹卡，所述外管与内管之间为真空空间，所述外管与内管在末端烧结并通过夹卡固定，其结构特点是所述的内管的外层涂有金属反射层，所述金属反射层的外面涂有吸收层，所述吸收层涂覆的面积限于全玻璃真空太阳能集热管在工作状态下的阳光照射的区域。本发明，克服了以往技术改进的偏见，以为技术改进只能围绕提高吸收效率，没有充分考虑高效率的吸收层，也会发射更多的能量。而本发明，通过实验发现，牺牲一部分光照很少区域的吸收层，从而避免了，白天水会烧的开锅，晚上或阴天较快就变凉的现象。而且节约了材料，大大降低了发射比。作为优选，本发明所述的吸收层涂覆的面积整个内管外表面总面积的50%至75%。作为优选，本发明所述吸收层涂覆的面积限于特殊光照场合下照射的区域。在一些特殊的场合，需要阳光照射的范围比较小，或者，角度比较大，吸收层涂覆的面积只需要满足这些需要即可达到收集能量的目的。作为优选，本发明所述的金属反射层采用向外热辐射少的反射层材料。作为优选，本发明所述的金属反射层采用银白色材料。进一步减少了向外的热辐射，降低了热损失。作为优选，本发明所述金属反射层采用金属铝或其化合物。该材料的应用，损失低,且成本便宜。作为优选，本发明所述金属反射层和吸收层之间设置有第二反射层，所述第二反射层采用向外辐射少的反射层材料。作为优选，本发明所述第二反射层采用银白色材料。作为优选，本发明所述的夹卡设置有消气剂，所述的外管与内管采用的材料是硼硅玻璃3. 3。作为优选，本发明所述的外管与内管在末端设置有50 mm的吸气膜。本发明同现有技术相比具有以下优点及效果本发明吸收与发射比高，能量利用合理，损失小。避免了，白天水会烧的开锅，晚上或阴天较快就变凉的现象。而且节约了材料。在反射层和吸收层之间增加的第二反射层，能够有效的将反射层的向外热辐射降低，从而进一步降低了热损失。辐射率低的银白色材料的使用，也是为了达到这个效果。而铝材料，正是最佳的材料之一。本发明几种手段的综合应用，进一步达成了发明目的，解决了现有技术中的问题。
图I为阳光照射情况的结构示意图。图2为本发明无第二反射层的截面结构示意图。
图3为本发明的末端结构示意图。图4为本发明的末端背面的结构示意图。图5为本发明设置了第二反射层的截面结构示意图。标号说明外管I、内管2、真空空间3、金属反射层4、吸收层5、吸气膜6、第二反射层7。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。实施例I :
如图I至5所示，本实施例的主体结构是外管I和内管2，外管I和内管2采用硼硅玻璃3. 3制成，内管2设置在外管I中并用夹卡固定，夹卡上设置有消气剂，外管I与内管2 在末端处烧结，另外一端封闭成半圆状，外管I与内管2之间形成高真空度的真空状态。外管I的末端内层设置有50 mm的吸气膜。在内管2的外层喷涂设置有银白色的金属反射层 4，金属反射层4的材质为金属铝或低反射率的其他浅色金属。金属反射层4的外侧涂覆有吸收层5，吸收层5并不是全部涂覆，只是涂覆在阳光照射的部分，即整个上部及中部的部分区域，占到整个内管2外层面积的66. 7%。吸收层5的材料采用现有技术的吸收层材料。为了提高金属反射层4的反射效果，可以采用其他涂层，如现有的三高管和紫金管中采用的反射涂层。由于这类高反射效率的反射层的向外辐射也同样比较高，可以在金属反射层4与吸收层5之间再增加一层第二反射层7，第二反射层7为低反射率的银白色涂层，目的就是减少金属反射层4的热辐射。可以根据季节及地理位置的日照情况，将吸收层5的涂覆面积控制在内管外表面面积的50%至75%。也可以根据一些特殊使用场合的要求，增加和减少涂覆面积。实施例2
本实施例的结构基本与实施例I相同，其区别在于，集热管采用东西向排列，便于接收阳光光照，其吸收层5的涂覆面积占到整个内管2外层总面积的50%，本实施例只要应用在冬季阳光取暖，能够有效的利用光照，减少能量辐射损失，同时，在日照强烈的情况下，不至于过热。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种全玻璃真空太阳能集热管，包括外管、内管和夹卡，所述外管与内管之间设有真空空间，所述外管与内管在末端烧结并通过夹卡固定，其特征是所述的内管的外层涂有金属反射层，所述金属反射层的外面涂有吸收层，所述吸收层涂覆的面积限于全玻璃真空太阳能集热管在工作状态下的阳光照射的区域。
2.根据权利要求I所述的全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述的吸收层涂覆的面积整个内管外表面总面积的50%至75%。
3.根据权利要求I所述的全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述吸收层涂覆的面积限于特殊光照场合下照射的区域。
4.根据权利要求I所述的全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述的金属反射层采用向外热辐射少的反射层材料。
5.根据权利要求4所述的全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述的金属反射层采用银白色材料。
6.根据权利要求5所述的全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述的所述金属反射层采用采用金属铝或其化合物。
7.根据权利要求I至6所述的任意一种全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述的金属反射层和吸收层之间设置有第二反射层，所述第二反射层采用向外辐射少的反射层材料。
8.根据权利要求7所述的全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述的第二反射层采用银白色材料。
9.根据权利要求I所述的全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述的夹卡设置有消气剂，所述的外管与内管采用的材料是硼硅玻璃3. 3。
10.根据权利要求I所述的全玻璃真空太阳能集热管，其特征是所述的外管与内管在末端设置有50 mm的吸气膜。
全文摘要
本发明涉及一种全玻璃真空太阳能集热管，用于太阳能热水器和太阳能取暖。该全玻璃真空太阳能集热管，包括外管、内管和夹卡，所述外管与内管之间为真空空间，所述外管与内管在末端烧结并通过夹卡固定，内管的外层涂有金属反射层，所述金属反射层的外面涂有吸收层，所述吸收层涂覆的面积限于全玻璃真空太阳能集热管在工作状态下的阳光照射的区域。本发明具有结构设计合理、发射比得到很大降低、成本低的优点。
文档编号F24J2/46GK102589174SQ20121006338
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者许虎良 申请人:许虎良