[實用新型]一種集熱管

有效

• 申請號: 201922363571.2
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN211716900U
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 徐燦君;胡日骍;曾勇;廖鍔;王佳明
• 申請（專利權）人: 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S70/20
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

本實用新型涉及設置反射涂層和防輻射涂層的集熱管裝置，由玻璃外管、防熱輻射涂層、反射涂層、金屬吸熱內管等組成，防熱輻射涂層和反射涂層均設置在集熱管約120°夾角范圍內聚光盲區，其中防熱輻射涂層設置在玻璃外管的外壁，反射涂層設置在玻璃外管的內壁。通過在外玻璃管上設置防輻射涂層可以減少集熱管在聚光盲區的熱輻射損失，設置反射涂層可以提高集熱管的聚光效率，從而達到提高集熱管光熱轉換效率的目的，提高了集熱管的經濟性。

技術領域

本實用新型屬于太陽能光熱利用技術領域，具體涉及一種太陽能集熱管。

背景技術

目前國內太陽能光熱電站的建設剛剛興起，集熱管作為光熱轉換的關鍵部件，通常由玻璃外管和帶吸收涂層的金屬吸熱內管真空密封組成，集熱管外表面溫度超過600℃，其外部沒有保溫措施，集熱管在吸熱過程中，同時也存在大量的對外輻射散熱，光熱發電的集熱管一般散熱損失占吸熱量的15-30%。由于存在聚光的角度問題，使得大口徑集熱管內光線折射較弱的地方會形成聚光盲區，當集熱管內吸熱介質溫度較高時，該聚光盲區對外的熱輻射損失熱量大于太陽熱輻射熱量，形成局部的負能量密度區，嚴重影響集熱管的凈吸熱率。為解決類似問題，CN206352902 U專利提出在金屬內管的次吸熱面設有太陽輻射波段高吸收率、紅外波段低發射率的高溫選擇性吸收材料，但并未在玻璃外管聚光盲區設置減少熱損失的措施。CN201621326890.6專利提出在聚光盲區的玻璃外管與金屬吸熱內管之間設置遮熱板，但考慮到實際工程中集熱管長度超過4m，設置遮熱板既會大大提高投入成本，也可能會由于運行震動引起遮熱板固定不穩而墜落，從而造成安全事故。如何減少集熱管內聚光盲區的熱損失，并確保整個集熱系統安全運行，國內外尚未有妥善的解決方案。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型旨在發明一種科學的涂層方案，在聚光盲區的集熱玻璃外管的外壁設置一層防熱輻射涂層、內壁設置一層高反射率涂層，從而提高集熱系統的光熱轉換效率，以及提升集熱管聚光效率。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：

一種集熱管，包括玻璃外管1和金屬內管2，玻璃外管上設有聚光盲區5，所述玻璃外管上的外壁上設置有防熱輻射涂層3，內壁設置高反射率涂層4。

優選的，所述防熱輻射涂層和高反射率涂層僅設置在玻璃外管的聚光盲5區。

優選的，所述防熱輻射涂層和/或高反射率涂層所覆蓋的區域對應的夾角為120°。

更進一步的，所述防熱輻射涂層3為耐高溫、低紅外發射率的高熱阻材料。

更進一步的，所述防熱輻射涂層3為摻雜二氧化釩高聚物復合涂層。

更進一步的，所述高反射率涂層4為耐高溫、紅外高反射材料。

更進一步的，所述高反射率涂層4為碳化硅涂層。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：

1、在集熱管玻璃外管聚光盲區的外壁設置一層防熱輻射涂層、內壁設置一層高反射率涂層，利用防輻射涂層減少集熱管對外的輻射熱損失，提高集熱管的光熱轉換效率；利用反射涂層提高光對金屬吸熱內管的反射量，提升集熱管聚光效率。對于整個光熱電站，集熱管無保溫措施，在白天吸熱運行時和夜間防凝循環時，都存在對外輻射熱量損失。采用本實用新型的集熱管后，集熱管的散熱損失降低約30%。

2、在集熱管玻璃外管聚光盲區的外壁設置一層防熱輻射涂層、內壁設置一層高反射率涂層的措施，制造成本增加有限，制作便捷，具有較好市場前景。

附圖說明

圖1是本實用新型的設置防熱輻射涂層與反射涂層的集熱管組裝圖；其中，1為玻璃外管，2為金屬吸熱內管，3為防熱輻射涂層，4為高反射涂層，5為聚光盲區，6為二次反射鏡，7為一次反射的光線。