[發明專利]一種槽式太陽能高溫真空集熱管

有效

• 申請號: 201611107912.4
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN106766275B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 裴剛;王其梁;黃小娜;楊洪倫;李晶;高廣濤
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S10/70;F24S70/12;F24S70/225
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 金惠貞

本發明涉及一種槽式太陽能高溫真空集熱管。包括外玻璃罩管和內吸熱管，外玻璃罩管和內吸熱管之間的空腔為真空環形空間；內吸收管為復合曲面的異形管，內吸收管上表面、下表面均為平面，兩側表面為相同曲率圓弧面。在真空環形空間內設有遮熱板。遮熱板與內吸熱管相對的一面為發射面，與外玻璃罩管相對的一面為吸收面，反射面為具有在紅外波段高反射率、低發射率特性膜層，吸收面為具有在0.2?3μm太陽輻射波段高吸收率、在大于3μm紅外波段低發射率膜層。本發明可有效減少中高溫集熱情況下槽式太陽能高溫真空集熱管內管對外輻射熱損，提高真空集熱管集熱效率。

技術領域

本發明屬于太陽能光熱利用技術領域，涉及太陽能集熱元件，具體涉及一種槽式太陽能高溫真空集熱管。

技術背景

槽式聚光集熱系統是目前高溫太陽能利用商業化程度最高、技術最為成熟的集熱裝置，槽式太陽能高溫真空集熱管是槽式聚光集熱系統的核心部件，其運行溫度一般在200-400℃的中高溫，廣泛應用在太陽能海水淡化、太陽能制冷、槽式太陽能熱發電系統等領域中。

目前，中低溫的太陽能真空集熱管有較好的集熱效果，但是槽式太陽能真空集熱管由于集熱溫度較高，集熱管對外熱量散失較大，造成在較高集熱溫度下集熱效率下降，特別是在槽式太陽能熱發電系統中，真空集熱管集熱溫度更是可以達到400℃，這使得集熱管熱損量呈指數式急劇增大，進一步降低了太陽能高溫真空集熱管集熱效率，造成了槽式聚光集熱系統獲取更高集熱溫度一大攔路虎。因此降低較高集熱溫度下的槽式太陽能高溫真空集熱管熱損問題具有較高的學術和商業價值。

發明內容

為了削減槽式聚光型太陽能真空管在較高集熱溫度下較大的對外輻射熱損，有效地提高太陽能真空管的集熱效率，本發明提出了一種槽式太陽能高溫真空集熱管。

一種槽式太陽能高溫真空集熱管包括外玻璃罩管2和內吸熱管3，外玻璃罩管2和內吸熱管3之間的空腔為真空環形空間5；

所述內吸收管3為復合曲面異形管，內吸收管3的頂面31和底面32均為平面，兩側的側面33為相同曲率的圓弧面；

與內吸收管的頂面31對應的真空環形空間5內設有遮熱板4，遮熱板4覆蓋內吸收管3無聚光光斑的一側；與內吸熱管3相對的遮熱板的內側面為發射面41，反射面41為具有在紅外波段高反射率、低發射率特性膜層；遮熱板的外側面為吸收面42，吸收面42為具有在太陽輻射波段高吸收率、紅外波段低發射率特性膜層。

進一步限定的技術方案如下：

所述內吸熱管3的橫截面呈矩形狀，其中頂面31和底面32平行，兩側的側面33為圓管切割掉頂部和底部剩余的圓弧面。

所述頂面31對應的內吸收管的圓心角為120°～150°，所述底面32對應的內吸收管的圓心角為100°～180°。

所述遮熱板4設置在內吸收管的頂面31的上方，遮熱板4的橫截面為U形或圓弧形。

所述遮熱板4覆蓋內吸收管3的圓心角為120°～150°。

所述遮熱板4的寬度不小于內吸熱管的頂面31的寬度；所述頂面31與遮熱板4寬度方向兩側邊緣之間的垂直距離為1～5 mm。

所述遮熱板4的材料為鋁合金或銅合金。

所述反射面41的材料為反射膜或拋光金屬表面；吸收面42的材料為常溫下在0.2～3μm的太陽輻射波段吸收率92%以上、在3μm以上的紅外波段發射率低于8%的選擇性吸收涂層。

所述反射膜的材料為鋁膜或銀膜，所述拋光金屬面為拋光鋁合金表面；常溫下在0.2～3μm的太陽輻射波段吸收率92%以上、在3μm以上的紅外波段發射率低于8%的選擇性吸收涂層的材料為金屬氧化物陶瓷鍍膜帶或黑鉻涂層。

本發明的有益技術效果體現在以下方面：