专利名称：通过罩玻管可控散热的真空集热元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通过罩玻管可控散热的真空集热元件。
背景技术：
随着太阳能热利用产品产业实践的充分展开，需要具有空晒保护功能的太阳能真 空集热元件。
发明内容本实用新型的目的是要提供通过罩玻管可控散热的真空集热元件。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案在集热元件吸收体和罩玻管之
间，用活动传热件和与吸收体低热阻连接的热力换能驱动件，或者用顺磁材料活动传热件
和传动磁排组成可控传热通道，制造通过罩玻管可控散热的真空集热元件。磁力传动件包
括采用永磁材料和电磁铁。 本实用新型的有益效果包括可控传热通道置于真空隔热层中不改变对现有集热 元件的使用要求和习惯。采用热力换能驱动件可以集温控系统的检测、比较和执行环节于 一体并且无需外部能源供应，结构紧凑、工作可靠。驱动件置于集热元件外方便调整空晒保 护系统的工作点，还可以进行远动控制。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是一个热力驱动的空晒保护全玻璃热管真空集热管结构示图。
图2是一个外置驱动的空晒保护蓄热式真空集热元件结构示图。 图3是一个外置电磁驱动的空晒保护真空集热元件结构示图。 图4是一个工作点可调热力驱动的空晒保护蓄热式真空集热元件结构示图。 图5是另一个工作点可调热力驱动的空晒保护蓄热式真空集热元件结构示图。
图中1.吸收体；2.罩玻管；3.活动传热件；4.驱动件；5.垫片；6.传动磁排；
7.磁块；8.蓄热体；9.换热器；10.滑道；11.传动杆；12.内磁体；13.电磁铁；14.控制器；
15.冷端；16.外磁体；17.丝杆；18.传热件；19.縮颈段；20.绝热件。
具体实施方式
图1实施例，在吸收体1和罩玻管2之间设置活动传热件3和一个与吸收体1低
热阻连接的双金属片热力换能驱动件4组成一个可控传热通道。热力换能驱动件利用热能
做功，包括双金属片、记忆合金和膜盒(又称弹性元件)驱动件，简称热力驱动件。
图1中，驱动件4两端各与两片"L"型活动传热件3连接。活动传热件3与吸收
体1之间衬有垫片5。驱动件4及垫片5可用金属丝或卡簧固定于吸收体1上。 阳光透过罩玻管2照到吸收体1上变为热能。正常集热/空晒保护时，驱动件4和活动传热件3的状态如虚线/实线示驱动件4呈弯曲/平直状态使活动传热件3脱离 /接触罩玻管2，这时吸收体1与罩玻管2之间处于高/低热阻状态。
图1实施例空晒保护时，通过罩玻管2散发的热能 Q = KXSXA°C ......① 式①中，K为传热系数。风速3米/秒时K值取20千卡/m7时。S为散热物体表 面积；对1. 8米①58集热管，每组散热点面积取0. 007m2。 A "C为散热物体表面温度与环境 温度之差。在环境温度5(TC、空晒保护温度105t:时，A t:取40°C (整个散热面平均值)。 将K、 S和A t:代入式①，得Q = 5. 6大卡/时。通常需要多组活动传热件进行空晒保护。 采用活动传热件与罩玻管的接触面有个小倾角和采用弹性活动传热件的设计，可 以使传热面积与驱动件对活动传热件的驱动力成正比。空晒保护效果更好。
图1实施例中，可省略活动传热件而用双金属片驱动件4兼作活动传热件组成可 控传热通道。这时，双金属片驱动件4应设计成受热上翘。 图2实施例，用若干采用顺磁材料制造的活动传热件3、一个置于罩玻管2外的传 动磁排6，组成一个可控传热通道。传动磁排6受约束可沿其轴心线作往复直线运动，其上 设置有多个磁块7用于同时驱动多处活动传热件3。 阳光透过罩玻管2照到吸收体1上变为热能，使蓄热体8温度上升。热能可通过 换热器9取出。需要/不需要空晒保护时，采用电动、气动等方式令传动磁排6右移/左移 带动各磁块7靠近/远离各活动传热件3并使活动传热件3的自由端受吸上翘/复位下垂 与罩玻管2接触/脱离，传动磁排6上各磁块7和活动传热件3处于图中实线/虚线位置。 吸收体1与罩玻管2之间处于低/高热阻状态。 图3实施例，罩玻管2内，金属热管真空集热管管板吸收体l上设置有若干斜面滑 道10。 "V"型活动传热件3受约束可以沿滑道10作往复移动，并通过传动杆11与内磁体 12连接。"V"型活动传热件3、传动杆11、内磁体12、靠近内磁体12的外置驱动件电磁铁 13以及微电子控制器14 一起组成一个可控传热通道。 阳光透过罩玻管2照到吸收体1上变为热能通过热管冷端15输出。正常集热/ 空晒保护时，控制器14使相关电磁铁13失电/得电，传动杆11右/左移，使各"V"型活动 传热件3沿滑道10移动与罩玻管2接触/脱离如虚线/实线示。吸收体1与罩玻管2之 间处于高/低热阻状态。 图4实施例，顺磁材料活动传热件3和与热力换能双金属片驱动件4相连接的传 动磁排6组成一个热力驱动的可控传热通道。驱动件4与吸收体1低热阻连接。真空隔热 层内有与传动磁排6连接的内磁体12，在离内磁体12距离50毫米以内的罩玻管2外侧含 有可移动外磁体16。内磁体12、外磁体16和调节丝杆17组成一个工作点调节机构。 正常集热/空晒保护时，如图中虚线/实线示工作点以下/上的温度使双金属片 驱动件4右/左弯，传动磁排6右/左移，活动传热件3受到/不受磁块7吸引，与罩玻管 2脱离/接触。吸收体1与罩玻管2之间处于高/低热阻状态。 通过丝杆17调节外磁体16与内磁体12之间的距离，可以改变这两个磁性体16、 12之间的相互作用力，对可控传热通道的工作点即集热元件的空晒保护温度进行调节。 图5实施例，用顺磁材料活动传热件3、双金属片驱动件4和传动磁排6组成一个 热力驱动的可控传热通道(图5实施例空晒保护原理同图4实施例)。真空隔热层内含有与吸收体1、驱动件4和罩玻管2低热阻连接的传热件18，与传热件18低热阻连接的罩玻 管2外侧縮颈段19处含有可移动绝热件20。绝热件20与集热元件尾部通过移动副连接。 调节绝热件20遮盖縮颈段19的面积，可在1 5瓦范围内改变传热件18通过縮 颈段19的散热功率。相应地，空晒保护温度工作点在C工+20 C工-2(TCt:范围变动(C工 为可控传热通道空晒保护标称温度)。即縮颈段19散热多/少，双金属片驱动件4的温度 低/高，空晒保护工作点温度高/低。
权利要求通过罩玻管可控散热的真空集热元件，用活动传热件和与吸收体低热阻连接的热力换能驱动件，或者用顺磁材料活动传热件和传动磁排组成可控传热通道，其特征在于在集热元件吸收体和罩玻管之间含有可控传热通道。
2. 根据权利要求1所述的真空集热元件，其特征在于含有双金属片驱动件，双金属片 驱动件两端各与两片"L"型活动传热件连接。
3. 根据权利要求1所述的真空集热元件，其特征在于含有兼作活动传热件的双金属片 驱动件。
4. 根据权利要求1所述的真空集热元件，其特征在于含有采用顺磁物质制造的活动传 热件和一个置于罩玻管外的传动磁排。
5. 根据权利要求1所述的真空集热元件，其特征在于含有由一个双金属片驱动件和传 动磁排组成的热力驱动的可控传热通道。
6. 根据权利要求1所述的真空集热元件，其特征在于金属热管真空集热管管板吸收体 上设置有若干斜面滑道；若干"V"型活动传热件受约束可以沿斜面滑道作往复移动，"V"型 活动传热件通过传动杆与内磁体连接。
7. 根据权利要求1所述的真空集热元件，其特征在于真空隔热层内含有与传动磁排连 接的内磁体，在离内磁体50毫米以内的罩玻管外侧含有可移动外磁体。
8. 根据权利要求1所述的真空集热元件，其特征在于真空隔热层含有与吸收体、热力 驱动件和罩玻管低热阻连接的传热件，与传热件低热阻连接的罩玻管外侧含有可移动绝热 件。
专利摘要通过罩玻管可控散热的真空集热元件，用活动传热件和与吸收体低热阻连接的热力换能驱动件，或者用顺磁材料活动传热件和传动磁排组成可控传热通道，其特征在于在集热元件吸收体和罩玻管之间含有可控传热通道。本实用新型的有益效果包括可控传热通道置于真空隔热层中不改变对现有集热元件的使用要求和习惯。采用热力驱动件可以集温控系统的检测、比较和执行环节于一体并且无需外部能源供应，结构紧凑、工作可靠。驱动件置于集热元件外方便调整工作点，还可进行远动控制。
文档编号F24J2/46GK201488368SQ200920209158
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者施国梁 申请人:施国梁