[實用新型]玻璃管、吸熱管和拋物槽收集器

有效

• 申請號: 201220586923.6
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN203286155U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: M·巴凱
• 申請（專利權）人: 西門子聚集太陽能有限公司
• 主分類號: F16L9/10
• 分類號: F16L9/10;F24J2/46;F24J2/48;F24J2/12;F24J2/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 成城

技術領域

本實用新型涉及一種玻璃管。此外，提供一種具有該玻璃管的吸熱管以及具有該吸熱管的拋物槽收集器。

背景技術

一種基于太陽能集中技術的太陽能發電廠的太陽能收集單元例如是一種具有拋物面鏡和吸熱管的拋物槽收集器。吸熱管布置在鏡的焦線上。太陽光通過鏡的太陽光反射表面被聚焦到充注有傳熱流體的吸收管，傳熱流體例如是熱油或者熔鹽。借助于芯管(內管)的太陽輻射吸收涂層，吸熱管吸收來自太陽的能量。來自太陽的能量被有效地耦合到傳熱流體。太陽能被轉換成熱能。

為了最小化熱能損失，吸熱管包括封裝外玻璃(玻璃管)。玻璃管對太陽光是透明的，其圍繞吸熱管的內部中心不銹管同軸布置。內管和玻璃管之間的空間被抽空。

實用新型內容

本實用新型的一個目標是提供玻璃管熱損失的額外減少，玻璃管被用作吸熱管的封裝件。

本實用新型進一步的目標是提供一種具有吸熱管的拋物槽收集器，吸熱管包括具有這種玻璃管的封裝件。

這些目標通過在權利要求中確定的本實用新型實現。

提供一種具有玻璃管壁的玻璃管，其中玻璃管壁的內表面至少部分地包括至少一個紅外光反射涂層。

玻璃管可以采用下面的步驟制作而成：該方法包括如下步驟：a)提供一種玻璃管，并且b)將紅外光反射涂層附連到玻璃管的內表面上。

此外，提供一種用于吸收太陽能并且將吸收的太陽能傳遞給傳熱流體的吸熱管，傳熱流體可以位于吸熱管的芯管內部。芯管包括具有用于吸收太陽光的太陽吸收輻射的太陽能吸收涂層的芯管表面。芯管由作為封裝件的具有紅外光反射涂層的玻璃管所包圍。芯管表面和封裝件布置成芯管表面和具有紅外反射表面的封裝件壁的內表面之間具有一定距離以使得太陽吸收輻射能夠穿透具有紅外光反射涂層的封裝件并且可以撞擊太陽能吸收涂層。

此外，提供一種拋物槽收集器，包括：至少一個具有用于將太陽光聚集在太陽光反射表面的焦線上的太陽光反射表面的拋物面鏡；以及至少一個布置在拋物面鏡的焦線上的吸熱管。替代地，具有線性菲涅爾(linear?Fresnel)技術的太陽能收集器可以被實現。所以，包括有至少一個菲涅爾鏡的線性菲涅爾鏡收集器具有太陽光反射表面，用于將太陽光聚集在太陽光反射表面的焦線上，以及至少一個布置在菲涅爾鏡的焦線上的吸熱管。

玻璃管壁對于較寬波長范圍的太陽射線是透明的。優選地，玻璃管的玻璃管壁包括玻璃(SiO_x)。其它透明材料也是可行的。紅外光反射涂層附連到玻璃管的內表面，作為用于紅外光的鏡。此時，由吸熱管的芯管輻射的紅外光被反射回芯管。吸熱管總的熱損失由于吸熱管的芯管的紅外光輻射而減少。

內表面可以在其整個周邊上包括紅外反射涂層。但是還有可能的是，玻璃管壁的內表面僅在內玻璃管表面的一部分周邊上包括紅外光反射涂層。例如玻璃管的內表面的一半被紅外反射涂層覆蓋。

使用槽技術，吸熱管被布置在拋物面鏡的焦線上。由于太陽光向下入射到槽式拋物體上，太陽光的射線在芯管周邊的下半部分上為平行的。芯管周邊的上半部分直接被太陽射線(估計大約為總入射射線的1.2％)以及散射射線撞擊，散射射線來自鏡面變形以及統計偏差(估計大約為總入射射線的0％-2％(這取決于兩個分段涂層))。所以，優選地是將玻璃管壁的內表面分隔成兩個區域。一個區域設置成與鏡的太陽光反射表面面對面，其對全部的太陽光輻射具有高透射率。與此相反，與太陽面對面并且避開鏡的太陽光反射表面的區域對于紅外光具有高反射率。這會產生關于來自太陽的直接紅外輻射的微小損失。但是通過芯管倍增的紅外輻射發射所實現的熱損失的減少彌補了該微小損失。

在玻璃管的一個實施例中，紅外光反射涂層包括對波長小于1200nm的太陽輻射的透射率，該透射率選自0.5到0.99的范圍并且優選地選自0.8到0.95的范圍。紅外光反射涂層對于該波長區域內的太陽光輻射差不多是透明的。

優選地，紅外光反射涂層包括透明(電性)傳導涂層(透明傳導涂層，TCO)。在一個實施例中，透明傳導涂層包括氧化錫(ZnO)。氧化錫優選地包括至少一種元素，其選自由鋁、鎵以及銦組成的組。這種元素可以是氧化錫的主要組分。

例如這種元素為銦并且氧化錫為氧化銦錫(InZnO，IZO)。這種元素還可以是摻雜劑。例如分別摻雜有鋁和氧化鋁(Al₂O₃)的氧化錫。