真空集热元件通过罩玻管可控散热的方法：通过在集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道，对集热元件进行空晒保护。按上述方法制造的通过罩玻管可控散热的真空集热元件，由在集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道构成，可控传热通道由活动传热件和热力换能驱动件组成，其特征在于含有与吸收体低热阻连接的热力驱动件；或者含有顺磁材料活动传热件和传动磁排。本发明有益效果：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。结合附图给出5个实施例。
1.真空集热元件通过罩玻管可控散热的方法：通过在真空集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道，对真空集热元件进行空晒保护；可控传热通道包括置于罩玻管内的活动传热件，活动传热件由驱动件驱动；驱动件与活动传热件传动连接；驱动件驱动活动传热件改变可控传热通道的传热状态，实现真空集热元件的可控散热。
2. 实现权利要求1所述方法的通过罩玻管可控散热的真空集热元件，通过在真空集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道构成，所述可控传热通道由驱动件和置于罩玻管内的活动传热件构成，其特征在于所述驱动件为与吸收体低热阻连接的热力驱动件；
3. 实现权利要求1所述方法的通过罩玻管可控散热的真空集热元件，通过在真空集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道构成，其特征在于驱动件为置于罩玻管外的传动磁排，传动磁排上设置有多个磁块；活动传热件采用顺磁材料制造；传动磁排上的多个磁块和多个顺磁材料活动传热件通过磁力传动连接；传动磁排通过电动、气动方式被驱动。
4. 实现权利要求1所述方法的通过罩玻管可控散热的真空集热元件，通过在真空集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道构成，其特征在于所述真空集热元件为金属热管真空集热管；在所述金属热管真空集热管的管板吸收体上设置有若干斜面滑道；活动传热件为V型活动传热件；所述V型活动传热件受约束可以沿所述斜面滑道作往复移动；
所述V型活动传热件通过传动杆与内磁体连接；驱动件为靠近内磁体的外置的电磁铁以及微电子控制器；V型活动传热件、传动杆、内磁体、靠近内磁体的外置驱动件电磁铁以及微电子控制器一起组成一个可控传热通道。
5. 根据权利要求2所述的真空集热元件，其特征在于所述热力驱动件为双金属片热力驱动件；所述活动传热件为与所述双金属片热力驱动件的活动端传动连接的L型活动传热件。
6. 根据权利要求2所述的真空集热元件，其特征在于所述驱动件为兼作活动传热件的双金属片热力驱动件。
7. 根据权利要求4所述的真空集热元件，其特征在于所述驱动件为电磁铁。
8. 根据权利要求2所述的真空集热元件，其特征在于所述驱动件为一个双金属片热力驱动件；所述活动传热件为置于罩玻管内的传动磁排；所述双金属片热力驱动件和传动磁排传动连接。
9．根据权利要求2所述的真空集热元件，其特征在于所述活动传热件包含若干个传动磁排和内磁体；所述内磁体与所述传动磁排传动连接；在离所述内磁体50毫米以内的罩玻管外侧含有可移动外磁体。
真空集热元件通过罩玻管可控散热的方法及器件
技术领域
[0001] 本发明涉及真空集热元件通过罩玻管可控散热的方法及器件。
背景技术
[0002] 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
[0003] 本发明的目的是要提供真空集热元件通过罩玻管可控散热的方法及器件。
[0004] 本发明解决其技术问题所采取的方法：通过在真空集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道，对真空集热元件进行空晒保护；可控传热通道由驱动件和置于罩玻管内的活动传热件构成；所述驱动件与所述活动传热件传动连接；所述驱动件驱动活动传热件改变可控传热通道的传热状态，实现真空集热元件的可控散热。
[0005] 本发明实现上述方法解决其技术问题所采取的技术方案之一：通过在真空集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道，构成一个通过罩玻管可控散热的真空集热元件。所述可控传热通道由驱动件和置于罩玻管内的活动传热件构成。所述驱动件为与吸收体低热阻连接的热力驱动件；所述热力驱动件与所述活动传热件传动连接。
[0006] 本发明实现上述方法解决其技术问题所采取的技术方案之二：通过在真空集热元件吸收体和罩玻管之间设置可控传热通道，构成一个通过罩玻管可控散热的真空集热元件。所述可控传热通道由驱动件和置于罩玻管内的活动传热件构成。所述驱动件为置于罩玻管外的传动磁排，所述传动磁排上设置有多个磁块；所述活动传热件为采用顺磁材料制造的活动传热件；所述传动磁排上的多个磁块和所述多个顺磁材料活动传热件通过磁力传动连接；所述传动磁排通过电动、气动等方式被驱动。
[0007] 还可以令所述热力驱动件为双金属片热力驱动件；所述活动传热件为与所述双金属片热力驱动件的活动端传动连接的L型活动传热件。
[0008] 还可以令所述驱动件为兼作活动传热件的双金属片热力驱动件。
[0009] 还可以令所述驱动件为电磁铁。
[0010] 还可以令所述驱动件为一个双金属片热力驱动件；所述活动传热件为置于罩玻管内的传动磁排；所述双金属片热力驱动件和传动磁排传动连接。
[0011] 还可以令所述真空集热元件为金属热管真空集热管；在所述金属热管真空集热管的管板吸收体上设置有若干斜面滑道。并令所述活动传热件为V型活动传热件，所述V型活动传热件受约束可以沿所述斜面滑道作往复移动，所述V型活动传热件通过传动杆与内磁体连接。
[0012] 还可以令所述活动传热件包含若干个传动磁排和内磁体，所述内磁体与所述传动磁排传动连接，在离所述内磁体50毫米以内的罩玻管外侧含有可移动外磁体。
[0013] 本发明的有益效果包括：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空晒保护系统的工作点，还可以进行远动控制。
附图说明
[0014] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015] 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意图。
[0016] 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意图。
[0017] 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意图。
[0018] 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意图。
[0019] 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意图。
[0020] 图中1.吸收体；2.罩玻管；3.活动传热件；4.双金属片热力驱动件；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.调节丝杆；18.传热件；19.缩颈段；20.绝热件。
[0021] 具体实施方式
[0022] 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驱动件4组成一个可控传热通道。热力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。
[0023] 图1中，双金属片热力驱动件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。双金属片热力驱动件4及垫片5可用金属丝或卡簧固定于吸收体1上。
[0024] 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，双金属片热力驱动件4和活动传热件3的状态如虚线/实线示：双金属片热力驱动件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。
[0025] 图1实施例空晒保护时，通过罩玻管2散发的热能
[0026] Q = K × S × Δ ℃ ……
[0027] 式 中，K为传热系数。风速3米/秒时K值取20千卡/㎡/时。S为散热物体表面积；对1.8米Ф58集热管，每组散热点面积取0.007㎡。Δ℃为散热物体表面温度与环境温度之差。在环境温度50℃、空晒保护温度105℃时，Δ℃取40℃（整个散热面平均值）。将K、S和Δ℃代入式 ，得Q=5.6大卡/时。通常需要多组活动传热件进行空晒保护。
[0028] 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。
[0029] 图1实施例中，可省略活动传热件而用双金属片热力驱动件4兼作活动传热件组成可控传热通道。这时，双金属片热力驱动件4应设计成受热上翘。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 图3实施例，罩玻管2内，金属热管真空集热管管板吸收体1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。
[0033] 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。
[0034] 图4实施例，顺磁材料活动传热件3和与双金属片热力驱动件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。双金属片热力驱动件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[0035] 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。
[0036] 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热力驱动件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。
[0037] 通过调节丝杆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。
[0038] 图5实施例，用顺磁材料活动传热件3、双金属片热力驱动件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、双金属片热力驱动件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外侧缩颈段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。
[0039] 调节绝热件20遮盖缩颈段19的面积，可在1～5瓦范围内改变传热件18通过缩颈段19的散热功率。相应地，空晒保护温度工作点在C工+20～C工-20℃℃范围变动（C工为可控传热通道空晒保护标称温度）。即缩颈段19散热多/少，双金属片热力驱动件4的温度低/高，空晒保护工作点温度高/低。
