一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管，包括内层金属管和外层玻璃罩管，所述内层金属管和外层玻璃罩管同心设置，内层金属管与外层玻璃罩管之间形成环形真空空间，所述外层玻璃罩管上局部涂覆反射保温膜层，所述反射保温膜层的横截面积呈圆弧形，被反射保温膜层覆盖的外层玻璃罩管横截面的圆心角为a，且60°≤a≤270°。本实用新型专利技术通过涂覆于外层玻璃罩管上的反射保温膜层，能有效抑制并屏蔽辐射热和热量的传导，大幅减小内管对外的辐射热量损失，提高集热效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于太阳能热利用
，具体涉及一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管。
技术介绍
在槽式太阳能聚光集热发电系统中，太阳能的收集是通过太阳能聚光接收器实现的。目前，槽式系统中应用最广泛的是真空集热管，真空集热管作为光热转化中最关键的部件之一，其集热性能的好坏，直接影响系统的发电效率。真空集热管一般由内层金属管(吸收管)、同心外层玻璃罩管和金属-玻璃密封连接组成。传热流体在内层金属管中流动并吸热升温，由于内层金属管和外层玻璃罩管之间为真空层，内层金属管的热量基本不存在对流损失，只存在辐射散热损失。由于真空集热管的内管中介质工作温度一般为290℃至390℃范围或者更高，通过辐射向外的散热损失巨大，限制了传热流体的升温。此外，由于槽式聚光器和真空集热管为一体式旋转跟踪太阳，必然造成真空集热管靠近槽式聚光器的一侧温度远远高于远离槽式聚光器的一侧，而靠近槽式集热器的一侧玻璃外管需要透过集热器反射的太阳光，远离槽式集热器的玻璃外管不需要透射阳光。因此，如何减小集热管的辐射散热损失，尤其是远离聚光器一侧的辐射散热损失是亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管，能够有效抑制并屏蔽真空集热管的辐射散热和热量的传导，提高集热效率，解决了现有技术中存在的上述技术问题。为了达到上述目的，本技术的技术方案如下：一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管，包括内层金属管和外层玻璃罩管，所述内层金属管和外层玻璃罩管同心设置，内层金属管与外层玻璃罩管之间形成环形真空空间，所述外层玻璃罩管上局部涂覆反射保温膜层，所述反射保温膜层的横截面积呈圆弧形，被反射保温膜层覆盖的外层玻璃罩管横截面的圆心角为a，且60°≤a≤270°。进一步的，所述反射保温膜层涂覆于玻璃罩管的外表面上，反射保温膜层的涂覆厚度为0.1～6mm。进一步的，所述内层金属管为无缝钢管。进一步的，所述外层玻璃罩管为超白玻璃管。进一步的，所述环形真空空间的真空度小于或等于10-6Pa。与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：(1)本技术在外层玻璃罩管上涂覆反射保温膜层，由于反射保温膜层具有对辐射热较好的反射作用，因此能有效抑制并屏蔽辐射散热和热量的传导，大幅减小内管对外的辐射热量损失，提高集热效率。(2)本技术中在外层玻璃罩管外侧涂覆的反射保温膜层能够有效保护集热管外层玻璃罩管，从而提高本技术的使用寿命。(3)本技术结构简单，易于加工，适于大规模工业化生产。【附图说明】图1为本技术的立体示意图；图2为本技术的横截面示意图。上述图中各部件及相应标记为：1-槽式聚光器；2-内层金属管；3-环形真空空间；4-外层玻璃罩管；5-反射保温膜层。【具体实施方式】为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。如图1和图2所示，一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管，包括内层金属管2和外层玻璃罩管4，内层金属管2和外层玻璃罩管4同心设置，内层金属管2为无缝钢管，外层玻璃罩管4为超白玻璃管。内层金属管2与外层玻璃罩管4之间形成环形真空空间3，环形真空空间3的真空度小于或等于10-6Pa，内层金属管2内流动有传热流体，本实施例中传热流体为熔盐(40％的硝酸钾+60％的硝酸钠)。外层玻璃罩管4上局部涂覆反射保温膜层5，本实施例中在外层玻璃罩管4的外侧涂覆反射保温膜层5，反射保温膜层5的横截面积呈圆弧形，被反射保温膜层5覆盖的外层玻璃罩管4横截面的圆心角为a，且60°≤a≤270°，本实施例中a＝105°。外层玻璃罩管4未涂覆反射保温膜层5的一侧正对槽式聚光器1。反射保温膜层5由涂料固化后压制成膜，涂料的成分至少包含纳米空心陶瓷，本实施例中反射保温涂层5的主要成分为90％的纳米空心陶瓷和10％的二氧化钛。反射保温膜层5的涂覆厚度为0.1～6mm，本实施例中反射保温膜层5厚度为3mm。此外，在本实施例中，槽式聚光器1的开口宽度5.77m，内层金属管2的外径为70mm，外层玻璃罩管4的外径为125mm。本技术所述真空集热管的工作温度为773K，环境温度为288K，太阳辐照强度为900W/m2。在没有涂覆反射保温膜层5的情况下真空集热管热损为273W/m，在涂覆反射保温膜层5的情况下本技术的热损为217W/m，减少热量损失20.5％。实施例2：如图1和图2所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于，在本实施例中，槽式聚光器1的开口宽度5.77m，内层金属管2的外径为70mm，外层玻璃罩管4的外径为125mm，反射保温膜层5的主要成分为85％的纳米空心陶瓷、10％的无机聚合物溶液和5％的金属铝粉。反射保温膜层5的厚度为1mm，反射保温膜层5覆盖内层金属管2的圆心角a＝120°。内层金属管2中的换热流体为导热油(TherminolVP-1)。本技术的工作温度为666K，环境温度为283K，太阳辐照强度为850W/m2。在没有涂覆反射保温膜层5的情况下真空集热管的热损为232W/m，在涂覆反射保温膜层5的情况下，本技术的热损为194W/m，减少热量损失16.4％。实施例3：如图1和图2所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于，在本实施例中，槽式聚光器1的开口宽度7.54m，内层金属管2的外径为70mm，外层玻璃罩管4的外径为125mm，反射保温膜层5的主要成分为80％的纳米空心陶瓷、和20％的金属铝粉。反射保温膜层5的厚度为0.1mm，反射保温膜层5覆盖内层金属管2的圆心角a＝60°。内层金属管2中的换热流体为导热油(DowthermA)。本技术的工作温度为668K，环境温度为278K，太阳辐照强度为650W/m2。在没有涂覆反射保温膜层5的情况下真空集热管的热损为245W/m，在涂覆反射保温膜层5的情况下，本技术的热损为226W/m，减少热量损失7.8％。实施例4：如图1和图2所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于，在本实施例中，槽式聚光器1的开口宽度7.54m，内层金属管2的外径为70mm，外层玻璃罩管4的外径为125mm，反射保温膜层5的主要成分为75％的纳米空心陶瓷、20％的硅酸铝纤维和5％的金属铝粉。反射保温膜层5的厚度为6mm，反射保温膜层5覆盖内层金属管2的圆心角a＝270°。内层金属管2中的换热流体为熔盐(40％的硝酸钾+60％的硝酸钠)。本技术的工作温度为808K，环境温度为285K，太阳辐照强度为790W/m2。在没有涂覆反射保温膜层5的情况下真空集热管的热损为298W/m，在涂覆反射保温膜层5的情况下，本技术的热损为211W/m，减少热量损失29.2％。以上所述的具体实施例，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管，其特征在于：包括内层金属管(2)和外层玻璃罩管(4)，所述内层金属管(2)和外层玻璃罩管(4)同心设置，内层金属管(2)与外层玻璃罩管(4)之间形成环形真空空间(3)，所述外层玻璃罩管(4)上涂覆反射保温膜层(5)，所述反射保温膜层(5)的横截面积呈圆弧形，被反射保温膜层(5)覆盖的外层玻璃罩管(4)横截面的圆心角为a，且60°≤a≤270°。

【技术特征摘要】
1.一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管，其特征在于：包括内层金属管(2)和外层玻璃罩管(4)，所述内层金属管(2)和外层玻璃罩管(4)同心设置，内层金属管(2)与外层玻璃罩管(4)之间形成环形真空空间(3)，所述外层玻璃罩管(4)上涂覆反射保温膜层(5)，所述反射保温膜层(5)的横截面积呈圆弧形，被反射保温膜层(5)覆盖的外层玻璃罩管(4)横截面的圆心角为a，且60°≤a≤270°。2.根据权利要求1所述的一种用于槽式太阳能热发电的真空集热管，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓辉，张智博，赵坤姣，韩伟，苑晔，崔凯平，张乐，钱兆跃，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61