[發(fā)明專利]吸收管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310308523.8
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN103471267A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 托馬斯·庫克爾科恩;馬克·默倫霍夫;克里斯蒂娜·阿爾伯斯;保羅·艾歇爾
• 申請（專利權(quán)）人: 肖特太陽能控股公司
• 主分類號(hào): F24J2/46
• 分類號(hào): F24J2/46
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 梁曉廣;關(guān)兆輝

本申請是申請日為2010年9月29日、申請?zhí)枮?01080043639.8（國際申請?zhí)枮镻CT/EP2010/064498）、發(fā)明名稱為“吸收管”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸收管，該吸收管尤其用于在太陽熱能發(fā)電廠中的太陽能收集器，該太陽能收集器具有至少一個(gè)收集器鏡，該吸收管包括：金屬管，該金屬管用于傳導(dǎo)和加熱傳熱介質(zhì)；包覆管，該包覆管圍繞金屬管用于形成環(huán)形空間，該環(huán)形空間能夠被抽空；壁，該壁在包覆管和金屬管之間延伸用于密封環(huán)形空間；以及保持裝置，該保持裝置用于吸氣材料或填充有吸氣材料和/或保護(hù)性氣體的容器，該保持裝置具有用于接納吸氣材料或容器的接納部。此外，本發(fā)明涉及一種吸收管，該吸收管尤其用于在太陽熱能發(fā)電廠中的太陽能收集器，該吸收管具有至少一個(gè)收集器鏡，該吸收管包括：金屬管，該金屬管用于傳導(dǎo)和加熱傳熱介質(zhì)；包覆管，該包覆管圍繞金屬管用于形成環(huán)形空間，該環(huán)形空間能夠被抽空；以及吸氣材料，該吸氣材料布置在環(huán)形空間中用于束縛存在于環(huán)形空間中的游離氫。

背景技術(shù)

太陽能收集器例如可以裝備有拋物面鏡，該拋物面鏡也被稱作收集器鏡，太陽能收集器被使用在所謂的拋物槽發(fā)電廠中。在已知的拋物槽發(fā)電廠中，例如，使用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)，該導(dǎo)熱油能夠借助于從拋物面鏡反射并且聚焦到吸收管上的太陽光線被加熱至近似400℃。因此吸收管通常由金屬管和通常由玻璃制成的包覆管構(gòu)成，該金屬管具有輻射吸收層，該包覆管圍繞金屬管。受熱的傳熱介質(zhì)通過金屬管傳導(dǎo)，并且例如被引入到用于產(chǎn)生蒸汽的裝置中，在熱力過程中通過該裝置將熱能轉(zhuǎn)換成電能。金屬管和包覆管彼此平行且同中心地延續(xù)。環(huán)形空間形成在金屬管和包覆管之間，該環(huán)形空間由壁軸向地密封，該壁通常由金屬構(gòu)成。單獨(dú)的吸收管近似以4m或更長的長度焊接在一起并且形成為具有長達(dá)800m的全長的太陽場環(huán)。例如從DE10231467B4得知這種類型的吸收管。

通常使用的傳熱介質(zhì)（具體地導(dǎo)熱油）隨著日益老化，釋放氫，所述氫例如被溶解在導(dǎo)熱油中。所溶解的氫的量取決于所使用的導(dǎo)熱油和油路的運(yùn)行條件。

分解速率以及因此氫的形成率隨升高的溫度而增加。此外，導(dǎo)熱油的分解能夠因雜質(zhì)例如因水而額外地加速，所述水通過在熱交換器中的漏出物到達(dá)油路。作為通過金屬管滲透的結(jié)果，所釋放的氫到達(dá)被抽空的環(huán)形空間，通過金屬管的滲透速率還隨金屬管的工作溫度的增加而增加。這種情況的結(jié)果是，環(huán)形空間中的壓力也增加，這產(chǎn)生在通過環(huán)形空間的熱傳導(dǎo)增加的結(jié)果，該結(jié)果進(jìn)而導(dǎo)致熱損失并且導(dǎo)致吸收管或太陽能收集器的較低的效率。作為最終效應(yīng)，由于在一定的時(shí)間之后，不再能夠產(chǎn)生足夠的熱量輸出以便能夠有效地傳導(dǎo)熱力過程，所以吸收管的使用壽命縮短。

為了至少減小在環(huán)形空間中的壓力增加，因此延長吸收管的使用壽命，已經(jīng)進(jìn)入環(huán)形空間中的游離氫可以由吸氣材料束縛。然而，吸氣材料的吸收能力是有限的。在達(dá)到最大承載能力或在吸氣材料飽和之后，在總環(huán)形間隙中壓力的增加取決于氣相的氫分壓，直到該氫分壓與已經(jīng)從導(dǎo)熱油溶解出的游離氫的分壓平衡為止。先前，幾兆巴的平衡壓力能夠借助于現(xiàn)場測量檢測到。由于游離氫，在環(huán)形間隙中產(chǎn)生增加的熱傳導(dǎo)，對太陽能收集器的效率具有上述不利的后果。

在環(huán)形空間中設(shè)置有吸氣材料的吸收管例如從WO2004/063640A1得知。此處描述了吸氣材料的保持裝置，在該保持裝置中吸氣材料被儲(chǔ)存在槽形軌道或環(huán)中。該環(huán)經(jīng)由腳部附接到金屬管。該腳部被焊接到金屬管，使得泄漏能夠容易地在這里發(fā)生，因此傳熱介質(zhì)能夠進(jìn)入環(huán)形空間，并且環(huán)形空間中的真空可能失去。此外，在該保持裝置中不利的是，必須考慮在運(yùn)行期間在金屬管和承載裝置之間發(fā)生的強(qiáng)大的溫度差以及因此發(fā)生的不同的長度膨脹，以便防止環(huán)的屈曲或裂開，這需要增加的結(jié)構(gòu)支出。

此外，環(huán)被設(shè)置在能夠受太陽直射的區(qū)域中。特別地，出自于鏡子并且錯(cuò)過金屬管或僅掠過金屬管的光線（散焦輻射）能夠?qū)е颅h(huán)的加熱因此導(dǎo)致吸氣材料的加熱。這是不利的，因?yàn)槲鼩獠牧蠈τ坞x氫的吸收能力隨吸氣材料的溫度升高而降低，使得已經(jīng)被結(jié)合到吸氣材料的氫再一次被釋放，因而環(huán)形空間中的壓力再一次增加，因此通過環(huán)形空間的熱傳導(dǎo)再一次增加。由于環(huán)通過腳部直接連接到金屬管，所以熱傳遞（具體地到吸氣材料的傳導(dǎo)熱輸送）在腳部上發(fā)生，這有助于該腳部的加熱。