[發明專利]一種真空集熱管、其生產方法和太陽能光熱電站

在審

• 申請號: 201610851495.8
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN108302781A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 劉陽;李維;梁雙榮;俞志強
• 申請（專利權）人: 北京兆陽光熱技術有限公司
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S10/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種真空集熱管、其生產方法和太陽能光熱電站。真空集熱管包括玻璃套管和金屬管；所述金屬管設置在玻璃套管內部，所述玻璃套管與所述金屬管之間形成真空隔層；所述金屬管的內腔中還布置有至少一根內管；所述內管與所述金屬管之間的空腔填充有導熱系數大于金屬管導熱系數的導熱體。本發明集熱管能夠降低金屬管兩側的溫差，金屬管的溫度較高一側的熱量更容易傳遞至溫度較低的一側，使金屬管表面溫度更均勻，避免了在使用過程中金屬管向溫度較低一側發生彎曲的問題。同時降低了集熱管的壁面溫度，延緩金屬管鍍膜老化的速度，進一步提高了真空集熱管的使用壽命。

技術領域

本發明屬于太陽能光熱發電設備技術領域，特別是涉及一種真空集熱管及使用該真空集熱管的塔式太陽能光熱電站和菲涅爾式太陽能光熱電站。

背景技術

太陽能熱發電是大規模開發利用太陽能的一項重要技術途徑，它通過反射鏡將光線反射至集熱器并加熱工質，進而利用熱工質驅動發電機發電。在將太陽能轉換成熱能的過程中，構成集熱器的集熱管扮演著重要的角色，其熱性能和可靠性直接決定了整個太陽能熱發電系統的效率和運維成本。

典型的集熱管由以下幾個部分組成：帶選擇性吸收鍍膜的金屬管、帶增透膜的玻璃套管、以及設置在金屬管與玻璃套管之間的真空隔層。

太陽能光熱發電中，反射鏡將光線反射至集熱管的倍率越高，集熱管的壁面溫度及金屬管內傳熱介質的溫度就越高，相應地，作用于汽輪機的傳熱介質溫度就越高，則太陽能光熱發電中的發電效率就越高。因此為了獲得較高的發電效率，反射鏡反射至集熱管的倍率越高越好。而集熱管在使用過程中，由于來自反射裝置的光線照射位置不均勻導致金屬管外壁的溫度不均勻，反射鏡的倍率越高時，金屬管的溫度較高的一側與溫度較低的一側的溫差就會越大。對于金屬管，其具有的屬性為溫度越高的地方，受熱膨脹越大。因此當金屬管兩不同側的溫差較大時，溫度高的部位膨脹較明顯，溫度低的部位膨脹較弱，則金屬管中膨脹較明顯的部位向膨脹較弱的部位產生彎曲，溫差越大，金屬管彎曲部分的彎曲率就越大，嚴重時還會導致玻璃套管破裂損壞。

同時，反射鏡反射至集熱管的倍率越高，集熱管的壁面溫度和金屬管內傳熱介質的溫度的溫度差就會增大，而該溫差越大，金屬管上的鍍膜就越容易老化，進而影響真空集熱管的使用壽命。

因此有必要提供一種在使用高倍率反射鏡時，能夠使集熱管中金屬外壁的溫度分布均勻，且能夠降低金屬管外壁與金屬管內傳熱介質溫度差的真空集熱管。

發明內容

本發明的目的是提供一種真空集熱管，以解決真空集熱管中由于金屬管外壁溫度不均勻導致的金屬管產生彎曲，以及金屬管的外壁溫度與傳熱介質的溫度差異較大，導致金屬管上的鍍膜容易老化的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種真空集熱管，包括玻璃套管和金屬管；所述金屬管設置在玻璃套管內部，所述玻璃套管與所述金屬管之間形成真空隔層；所述金屬管的內腔中還布置有至少一根內管；所述內管與所述金屬管之間的空腔填充有導熱系數大于金屬管導熱系數的導熱體。

本發明如上所述的真空集熱管，進一步，所述內管的數量為一根，布置在所述金屬管內部，所述內管的軸心與所述金屬管的軸心重合。

本發明如上所述的真空集熱管，進一步，所述內管的數量大于兩根，均勻布置在所述金屬管內。

本發明如上所述的真空集熱管，進一步，所述內管以環狀布置在所述金屬管的內部，包圍在內管內部的導熱體具有與金屬管軸向平行的空腔。

本發明如上所述的真空集熱管，進一步，所述金屬管為不銹鋼管或合金鋼管。

本發明如上所述的真空集熱管，進一步，所述內管為陶瓷管；所述導熱體為銅、鋁、含有銅的合金、含有鋁的合金或陶瓷。

本發明如上所述的真空集熱管，進一步，所述內管為不銹鋼管、合金鋼管、內壁為陶瓷的不銹鋼管或內壁為陶瓷的合金鋼管；所述導熱體為銅、鋁、含有銅的合金或含有鋁的合金。