[實用新型]直通式太陽能金屬集熱管

有效

• 申請號: 201120232634.1
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN202171358U
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 許世森;劉明義;鄭建濤;徐海衛;裴杰;徐越;王保民
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46;C23C18/32
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本實用新型屬于太陽能光熱利用技術領域，具體涉及一種直通式太陽能金屬集熱管，特別是一種適用于菲涅爾太陽能熱發電系統中使用的中高溫太陽能金屬集熱管。

背景技術

隨著國民經濟的迅速增長，對能源的需求日益旺盛，能源短缺以及化石能源所產生的環境污染問題日益尖銳。可再生能源資源潛力大，可持續利用，在滿足能源需求、改善能源結構、減少環境污染、促進經濟發展等方面發揮了重要作用，已引起了國際社會的廣泛關注。可再生能源，主要是指太陽能、風能、生物質能和潮汐能等。從資源量、分布范圍、清潔性、技術可靠性等方面分析，太陽能都比其它可再生能源更具優越性。太陽能發電技術是能源技術發展的熱點，也是國際可再生能源技術發展的重點。

太陽能具有資源充足、長壽、分布廣泛、安全、清潔以及技術可靠的優點。由于太陽能可以轉換成多種其他形式的能量，因此應用范圍非常廣泛。其中太陽能發電在我國具有很大的發展潛力。我國太陽能資源豐富，全國總面積2/3以上地區年日照時數大于2000小時，與美國相近，比歐洲、日本優越得多。我國太陽能資源的理論儲量達每年17000億噸標準煤，約等于數萬個三峽工程發電量的總和。

其中菲涅爾太陽能熱發電技術以其結構簡單、成本低等優勢，具有良好的商業化前景。菲涅爾太陽能熱發電系統是利用具有跟蹤太陽運動裝置的主反射鏡列將太陽光反射聚集到二次曲面的二級反射鏡和集熱管上，集熱管將太陽光的輻射能轉化為熱能，并加熱集熱管內高溫高壓的水，產生蒸汽推動汽輪機發電機組發電。而直通式太陽能金屬集熱管是菲涅爾太陽能熱發電系統的核心部件。目前，太陽能熱發電用集熱管一般采用玻璃-金屬真空太陽能集熱管，而菲涅爾太陽能熱發電系統直接采用金屬集熱管，該金屬集熱管存在著在中高溫200～500℃下的材料腐蝕問題、吸熱涂層的耐高溫以及抗氧化問題。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種直通式太陽能金屬集熱管，克服了存在著在中高溫200～500℃下的材料腐蝕問題、吸熱涂層的耐高溫以及抗氧化問題，實現了抗腐蝕、耐高溫、高壓、成本較低、制備工藝簡單以及實用性強的直通式太陽能金屬集熱管。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種直通式太陽能金屬集熱管，包括金屬基管1，所述的金屬基管1的外表面自內而外依次覆蓋為抗腐蝕涂層2和吸收涂層3，其中抗腐蝕涂層2為高磷化學鍍鎳涂層，該高磷化學鍍鎳涂層的厚度為10-20μm，而吸收涂層3自內而外依次為金屬紅外反射子涂層31、金屬陶瓷中高溫吸熱子涂層32以及減反射子涂層33，金屬紅外反射子涂層31的金屬材料采用Nb、Cu、Al、Ti、Mg、Rh、Ag或Au，該金屬紅外反射子涂層31的厚度為0.2-0.5μm，金屬陶瓷中高溫吸熱子涂層32的材料采用NbN、Nb、TiN、Ti、TiAl、TiAlN、TiAlON、TiAlO、Cr₂O₃、Cr、HfO₂、Hf、ZrN或Zr，該金屬陶瓷中高溫吸熱子涂層32的厚度為0.3-0.5μm，減反射子涂層33的材料采用TiO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅、Al₂O₃、SiO₂或Si₃N₄，該減反射子涂層33的厚度為0.2-0.5μm。

所述的金屬基管1的材料為碳鋼。

所述的抗腐蝕涂層2采用化學鍍鎳方法制備。

所述的金屬紅外反射子涂層31采用真空磁控濺射鍍膜工藝制備。

所述的金屬陶瓷中高溫吸熱子涂層32采用真空磁控濺射鍍膜工藝制備。

所述的減反射子涂層33采用真空磁控濺射鍍膜工藝制備，該減反射子涂層33的結構為單層結構或雙層結構。