[發明專利]中紅外玻璃金屬熔封集熱管

在審

• 申請號: 202010838344.5
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112066576A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 薛道榮;韓成明
• 申請（專利權）人: 河北道榮新能源科技有限公司
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S40/48;F24S50/40;F24S70/10;F24S70/225;F24S80/70
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 李林

本發明提供一種中紅外玻璃金屬熔封集熱管，包括鋼管與罩玻璃管，在罩玻璃管內表面設有中紅外反射增透涂層，所述中紅外反射增透涂層包括硅基氧化物薄膜與中紅外反射涂層，所述硅基氧化物薄膜附著于罩玻璃管的內表面，而中紅外反射涂層附著于硅基氧化物薄膜的內側。本發明可以對透過罩玻璃管的太陽光進行增透功能，進一步提高罩玻璃管透射比3％左右。還可以將選擇性吸收涂層發射的5?15μm的光譜反射回集熱管，對比發射比0.06，通過中紅外反射涂層作用，可減少發射能量50％左右，綜合發射比降低到3％左右，有效降低選擇性吸收涂層的發射熱損。

技術領域

本發明屬于太陽能熱利用領域，涉及一種帶有中紅外反射涂層的玻璃金屬熔封結構太陽集熱管。

背景技術

相關政策指出：

城市城區優先發展集中供暖，集中供暖暫時難以覆蓋的，加快實施各類分散式清潔供暖。2019年，清潔取暖率達到60％以上；2021年，清潔取暖率達到 80％以上，20蒸噸以下燃煤鍋爐全部拆除。新建建筑全部實現清潔取暖。

縣城和城鄉結合部構建以集中供暖為主、分散供暖為輔的基本格局。2019 年，清潔取暖率達到50％以上；2021年，清潔取暖率達到70％以上，10蒸噸以下燃煤鍋爐全部拆除。

工業用熱主要集中在80-250℃。太陽能光熱利用技術可以提供60℃以上，最高可達到500℃的用熱需求，完全能夠滿足民用、工業用熱溫度要求。在原有供熱系統條件下，太陽能光熱系統能夠與包括電能(包括熱泵等類電設備)、生物質能、燃氣、醇基燃料等常規能源設備進行系統對接，實現能源優勢互補。

因此，上述國家政策的實施，為中高溫太陽能熱利用發展提供的契機。

目前，中高溫太陽能熱利用主要為槽式太陽能集熱管，其核心集熱元件為玻璃金屬熔封結構太陽能集熱管。

影響玻璃金屬熔封太陽能集熱管熱性能的主要因素為鍍膜鋼管表面的選擇性吸收涂層的吸收比和發射比，真空夾層的真空度，以及罩玻璃管的透射比。

現有技術基礎上，通過采用高吸收低發射選擇性吸收涂層，高溫排氣獲得最高真空度真空夾層、雙面增透鍍膜的罩玻璃管，使玻璃金屬熔封太陽能集熱管的性能達到一個新的臺階。

但在使用過程中發現，玻璃金屬熔封太陽能集熱管在使用溫度達到100℃以上時，集熱管的主要熱損失為選擇性吸收涂層的發射比。在300℃工作溫度條件下，選擇性吸收式涂層的發射比達到11％，對玻璃金屬熔封集熱管的熱性能影響很大。

同時發現，玻璃金屬熔封太陽能集熱管長期暴露在大氣條件下時，罩玻璃管外表面會附著一層有機物和灰塵，嚴重影響罩玻璃管的透射，進而影響了玻璃金屬熔封集熱管的集熱性能。

因此，需要通過工藝結構，進一步提升玻璃金屬熔封太陽能集熱管的熱性能，助力中高溫太陽能熱利用和太陽能熱發電技術與市場的發展。

發明內容

本發明的目的是提供一種中紅外玻璃金屬熔封集熱管，解決了北方冬季清潔供熱應用時集熱管存在的積灰積塵、發射熱損大的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種中紅外玻璃金屬熔封集熱管，包括鋼管與罩玻璃管，其特征在于：

在罩玻璃管內表面設有中紅外反射增透涂層，所述中紅外反射增透涂層包括硅基氧化物薄膜與中紅外反射涂層，所述硅基氧化物薄膜附著于罩玻璃管的內表面，而中紅外反射涂層附著于硅基氧化物薄膜的內側。

所述的中紅外玻璃金屬熔封集熱管，其中：所述中紅外反射涂層為銦、錫、鋅、鋁的氧化物。

所述的中紅外玻璃金屬熔封集熱管，其中：所述硅基氧化物薄膜與中紅外反射涂層的厚度分別為10-100nm，總厚度為30-150nm。