BR112014007369B1 - Tubo de recebimento de calor, coletor de calha parabólica, método para a fabricação de um tubo de vidro de um tubo de recebimento de calor e uso do coletor de calha parabólica - Google Patents

Tubo de recebimento de calor, coletor de calha parabólica, método para a fabricação de um tubo de vidro de um tubo de recebimento de calor e uso do coletor de calha parabólica Download PDF

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Abstract

resumo patente de invenção: "tubo de vidro com revestimento refletor de luz infravermelha, método para a fabricação do tubo de vidro, tubo de recebimento de calor com o tubo de vidro, coletor de calha parabólica com o tubo de recebimento de calor e uso do coletor de calha parabólica". a presente invenção refere-se a um tubo de vidro com superfície interna compreendendo um revestimento refletor de luz infravermelha; um método para a fabricação do tubo de vidro e fixação do revestimento refletor de luz infravermelha no tubo (2) para absorver energia solar e para transferi-la para um fluido de transferência de calor, que pode estar localizado dentro de um tubo central (21) do tubo de recebimento de calor (2) compreendendo uma superfície com revestimento de absorção de energia solar encapsulado com refletor de luz infravermelha de modo que a radiação de absorção solar possa penetrar no revestimento refletor de luz infravermelha e incidir no revestimento de absorção de energia solar; e um coletor de calha parabólica (1000) possuindo um tubo de recebimento de calor, na linha focal (32) de um espelho parabólico (3).

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] Esta invenção refere-se a um tubo de vidro e um método para a fabricação do tubo de vidro. Além disso, um tubo de recebimento de calor com o tubo de vidro, um coletor de calha parabólica com o tubo de recebimento de calor e um uso do coletor de calha parabólica são fornecidos.
2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA
[0002] Uma unidade de coleta de energia solar de uma usina de potência de campo solar com base na técnica de potência solar concentrada é, por exemplo, um coletor de calha parabólica com espelhos parabólicos e um tubo de recebimento de calor. O tubo de recebimento de calor é disposto em uma linha focal dos espelhos. Através de superfícies refletoras de luz solar dos espelhos a luz solar é focada para o tubo de recebimento de calor, que é preenchido com um fluido de transferência de calor, por exemplo, um óleo térmico ou sal fundido. Com o auxílio de um revestimento absorvente de radiação solar de um tubo central (tubo interno) o tubo de recebimento de calor absorve energia a partir do sol. A energia proveniente do sol é acoplada de modo eficiente no fluido de transferência de calor. A energia solar é convertida em energia térmica.
[0003] A fim de minimizar uma perda de energia térmica, o tubo de recebimento de calor compreende um encapsulamento fora do vidro (tubo de vidro). O tubo de vidro, que é transparente para a luz solar, é disposto coaxialmente ao redor de um tubo de aço inoxidável central interno do tubo de recebimento de calor. O espaço entre o tubo interno e o tubo de vidro é evacuado.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0004] É um objetivo da invenção fornecer uma redução adicional de perda térmica de um tubo de vidro, que pode ser usado como um encapsulamento de um tubo de recebimento de calor.
[0005] É outro objetivo da invenção fornecer um método para fabricar tal tubo de vidro.
[0006] Os objetivos adicionais da invenção são o fornecimento de um coletor de calha parabólica com o tubo de recebimento de calor que compreende um encapsulamento com tal tubo de vidro e o fornecimento de um uso do coletor de calha parabólica.
[0007] Esses objetivos são alcançados pela invenção especificada nas concretizações.
[0008] Um tubo de vidro com uma parede de tubo de vidro é fornecido, em que uma superfície interna da parede do tubo de vidro compreende, pelo menos parcialmente, pelo menos um revestimento refletor de luz infravermelha.
[0009] Um método para fabricar o tubo de vidro também é fornecido. O método compreende as etapas a seguir:
[0010] a) fornecer um tubo de vidro e
[0011] b) fixar o revestimento refletor de luz infravermelha sobre uma superfície interna do tubo de vidro.
[0012] Adicionalmente, é fornecido um tubo de recebimento de calor para absorver energia solar e para transferir energia solar absorvida para um fluido de transferência de calor, que pode estar localizado dentro de um tubo central do tubo de recebimento de calor. O tubo central compreende uma superfície de tubo central com um revestimento de absorção de energia solar para absorver radiação de absorção solar da luz solar. O tubo central é envolvido por um encapsulamento com o tubo de vidro com o revestimento refletor de luz infravermelha. A superfície de tubo central e o encapsulamento são dispostos em uma distância entre a superfície de tubo central e a superfície interna da parede de encapsulamento com a superfície refletora de infravermelho de modo que a radiação de absorção solar possa penetrar no encapsulamento com o revestimento refletor de luz infravermelha e pode incidir o revestimento de absorção de energia solar.
[0013] Além disso, um coletor de calha parabólica é fornecido o qual compreende pelo menos um espelho parabólico que tem uma superfície que reflete luz solar para concentrar luz solar em uma linha focal da superfície que reflete luz solar e pelo menos um tubo de recebimento de calor, o qual é disposto na linha focal do espelho parabólico. Alternativamente, um coletor solar com tecnologia Fresnel linear pode ser realizado. Então, um coletor de espelho Fresnel linear com pelo menos um espelho Fresnel que tem uma superfície que reflete luz solar para concentrar luz solar em uma linha focal da superfície que reflete luz solar e pelo menos um tubo de recebimento de calor, o qual é disposto na linha focal do espelho Fresnel.
[0014] A parede do tubo de vidro é transparente para uma faixa ampla de comprimento de onda dos raios do sol. Preferencialmente, a parede do tubo de vidro do tubo de vidro compreende vidro (SiOx). Outros materiais transparentes também são possíveis. O revestimento refletor de luz infravermelha, que é fixado à superfície interna do tubo de vidro, atua como um espelho para luz infravermelha. Com isso, a luz infravermelha, que é radiada pelo tubo central de um tubo de recebimento de calor, é refletida de volta para o tubo central. A perda térmica total do tubo de recebimento de calor pela radiação de luz infravermelha do tubo central do tubo de recebimento de calor é reduzida.
[0015] A superfície interna pode compreender o revestimento refletor de infravermelho na circunferência completa da mesma. Mas é também possível que a superfície interna da parede do tubo de vidro que compreende o revestimento refletor de luz infravermelha seja somente em uma parte da circunferência da superfície de tubo de vidro interna. Por exemplo, a superfície interna do tubo de vidro é coberta pela metade pelo revestimento refletor de infravermelho.
[0016] Com o uso de tecnologia de calha, o tubo de recebimento de calor é disposto em uma linha focal de espelhos parabólicos. Já que o sol incidente na calha parabólica de modo descendente, os raios da luz solar são colimados sobre uma metade inferior da circunferência do tubo central. Uma metade superior da circunferência do tubo central é diretamente atingida pelos raios do sol (estimado ser cerca de 1,2% dos raios incidentes totais) e raios de dispersão, provenientes da distorção do espelho e aberração estatística (estimado ser cerca de 0% a 2% (Isso depende dos dois revestimentos segmentais) dos raios incidentes totais). Então, é preferencial dividir a superfície interna da parede de tubo de vidro em duas áreas. Uma área, que é localizada face a face com a superfície que reflete luz solar do espelho, tem uma alta transmissão para a radiação completa de luz solar. Em contraste a isso, a área, que está face a face com o sol e que é afastada da superfície que reflete luz solar do espelho, tem uma alta refletividade para luz infravermelha. Há uma perda menor relacionada à radiação infravermelha direta que vem do sol. Mas a redução de perda térmica através de emissão de radiação infravermelha do múltiplo tubo central compensa a perda menor.
[0017] Em uma modalidade do tubo de vidro, o revestimento refletor de luz infravermelha compreende uma transmissão para radiação solar com um comprimento de onda abaixo de 1200 nm, que é selecionado a partir da faixa entre 0,5 e 0,99 e preferencialmente selecionado a partir da faixa entre é 0,8 e 0,95. O revestimento refletor de luz infravermelha é mais ou menos transparente para a radiação de luz solar nessa área de comprimento de onda.
[0018] Preferencialmente, o revestimento refletor de luz infravermelha compreende um revestimento (eletricamente) condutor transparente (revestimento condutor transparente, TCO). Em uma modalidade o revestimento condutor transparente compreende um óxido de estanho (SnO). O óxido de estanho compreende preferencialmente pelo menos um elemento, que é selecionado a partir do grupo que consiste em alumínio, gálio e índio. Esse elemento pode ser um componente principal do óxido de estanho. Por exemplo, o elemento é índio e o óxido de estanho é óxido de estanho índio (InSnO, ISO). O elemento também pode ser um dopante. Por exemplo, tal óxido de estanho é dopado por alumínio e óxido de alumínio (AI2O3), respectivamente.
[0019] Uma camada adicional pode ser fixada sobre 0 revestimento refletor de luz infravermelha. A camada adicional cobre pelo menos parcial ou completamente 0 revestimento refletor de luz infravermelha. A camada adicional é transparente de quase transparente para a luz infravermelha do sol. Por exemplo, tal camada é uma camada que compreende um material de índice refrativo baixo como óxido de alumínio (AhO3) ou óxido de silício (SÍO2)
[0020] Entre a superfície da parede do tubo de vidro e 0 revestimento refletor de luz infravermelha pode haver uma camada intermediária. Essa camada intermediária pode ter funções diferentes. Por exemplo, tal camada intermediária fortalece a adesão do revestimento refletor de luz infravermelha sobre a superfície interna do tubo de vidro.
[0021] Para a fixação do revestimento refletor de infravermelho podem ser aplicadas tecnologias diferentes. Preferencialmente, a fixação do revestimento refletor de luz infravermelha é realizada com o auxílio de pelo menos uma tecnologia, que é selecionada a partir do grupo que consiste em revestimento por imersão, revestimento por aspersão e deposição de camada atômica. Enquanto o revestimento por imersão ou revestimento por aspersão é adequado a uma fixação parcial do revestimento refletor de luz infravermelha sobre a superfície interna do tubo de vidro (o revestimento refletor de luz infravermelha cobre parcialmente a superfície interna do tubo de vidro) a deposição de camada atômica (ALD) é adequada à cobertura completa da superfície interna do tubo de vidro. As camadas adicionais além da TCO (AI2O3 ou SÍO2) são usadas a fim de otimizar camadas antirreflexo presas no espectro solar enquanto refletância na região IR4V não é interrompida (ou alterada). Uma camada final com material de índice baixo (por exemplo, SiOx) será depositada (por exemplo, através de revestimento por imersão) nos dois lados do tubo de vidro.
[0022] Por fim, um uso do coletor de calha parabólica em uma usina de potência para converter energia solar em energia elétrica é revelado.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0023] As vantagens e os recursos adicionais da invenção são produzidos a partir da descrição de uma modalidade exemplificativa com referência aos desenhos. Os desenhos são esquemáticos.
[0024] A Figura 1 mostra um corte transversal de um tubo de vidro a partir da lateral.
[0025] A Figura 2 mostra um corte transversal de um coletor de calha parabólica com 0 tubo de recebimento de calor que compreende um encapsulamento com 0 tubo de vidro.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0026] É fornecido um tubo de vidro 1 com um uma parede de tubo de vidro 10. A superfície interna 11 da parede de tubo de vidro 10 compreende, pelo menos parcialmente, pelo menos um revestimento refletor de luz infravermelha 12. O tubo de vidro 1 é um encapsulamento 20 de um tubo de recebimento de calor 2.
[0027] O revestimento refletor de luz infravermelha 12 compreende índio óxido de estanho. A espessura do revestimento refletor de luz infravermelha 12 é cerca de 135 nm.
[0028] O revestimento refletor de luz infravermelha 12 é coberto por uma camada adicional 13. Essa camada adicional 13 compreende óxido de silício. Em um exemplo alternativo, a camada adicional 13 compreende óxido de alumínio. A espessura dessa camada adicional 13 é cerca de 120 nm.
[0029] Uma sequência alternativa a seguir é implantada: O lado interno do tubo de vidro/AhOa (30 nm)/TCO (150 nm)/AhO3 (50 nm)/SiOx (120 nm- Revestimento por imersão).
[0030] Entre o revestimento refletor de luz infravermelha 12 e a superfície interna 11 da parede do tubo de vidro 10 há uma camada intermediária 14. Essa camada intermediária compreende óxido de alumínio. A espessura dessa camada intermediária é cerca de 85 nm.
[0031] O tubo central 21 do tubo de recebimento de calor 2, que é envolvido pelo tubo de vidro 1, é feito de aço. Adicionalmente, a superfície de tubo central do tubo central compreende um revestimento absorvente para absorver luz solar (não mostrado).
Exemplo 1:
[0032] Usando metade de revestimento da superfície interna do tubo de vidro (revestimento por imersão e aspersão), α (absorvência para a luz solar) será reduzido somente em uma pequena fração (0,2%) devido à redução da transmissividade do vidro no segmento superior do tubo de vidro. As perdas de calor devido à radiação serão reduzidas em 20% a 10% (de 1.000 Watt/tubo a 800 a 900 Watt/tubo)
Exemplo 2:
[0033] A completa superfície interna 11 da parede do tubo de vidro 10 é coberta pelo revestimento refletor de luz infravermelha 12. Para a fabricação um processo ALD é realizado. Com isso α será reduzido em 1% a 1,5% devido à redução na transmissividade solar através do tubo de vidro. Mas por outro lado, perdas de calor devido à radiação serão reduzidas em 40% a 60% (de 1.000 Watt/tubo a 600 a 400 Watt/tubo. O tubo de recebimento de calor 2 é parte de um coletor de calha parabólica 1000. O coletor de calha parabólica 1000 compreende pelo menos um espelho parabólico 3 com uma superfície refletora de luz solar 31. Através da superfície refletora 31 a luz solar é concentrada na linha focal 32 do espelho parabólico 3. A luz solar concentrada é absorvida pelo tubo de recebimento de calor 2.
[0034] O coletor de calha parabólica (e o coletor de espelho Fresnel, respectivamente) é usado em uma usina de potência solar para converter energia solar em energia elétrica. O fluido de transferência de calor aquecido é usado para produzir vapor através de um trocador de calor. O vapor está acionando uma turbina, que é conectada a um gerador. O gerador produz corrente.

Claims (9)

1. Tubo de recebimento de calor (2) para absorver energia solar e para transferir energia solar absorvida para um fluido de transferência de calor, que pode estar localizado dentro de um tubo central (21) do tubo de recebimento de calor (2), sendo que - o tubo central (21) compreende uma superfície de tubo central (21) com um revestimento de absorção de energia solar para absorver radiação de absorção solar da luz solar; - o tubo central (21) é envolvido por um encapsulamento (20) com um tubo de vidro (1) com uma parede de tubo de vidro (10); - uma superfície interna da parede do tubo de vidro compreende, pelo menos parcialmente, pelo menos um revestimento refletor de luz infravermelha (12); - a superfície de tubo central (21) e o encapsulamento (20) são dispostos em uma distância entre a superfície de tubo central (21) e a superfície interna da parede de tubo de vidro (10) com a superfície refletora de infravermelho de modo que a radiação de absorção solar possa penetrar no encapsulamento (20) com o revestimento refletor de luz infravermelha (12) e possa incidir no revestimento de absorção de energia solar; caracterizado pelo fato de que, - o revestimento refletor de luz infravermelha (12) compreende um revestimento condutor transparente; - o revestimento condutor transparente compreende óxido de estanho e - o óxido de estanho compreende índio; e - uma camada adicional (13) compreendendo AI2O3 ou SÍO2 cobre 0 revestimento refletor de luz infravermelha (12).
2. Tubo de recebimento de calor (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que 0 revestimento refletor de luz infravermelha (12) compreende uma transmissão para radiação solar com um comprimento de onda abaixo de 1200 nm, que é selecionado a partir da faixa entre 0,5 e 0,99
3. Tubo de recebimento de calor (2), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o revestimento refletor de luz infravermelha (12) compreende uma transmissão para radiação solar com um comprimento de onda abaixo de 1200 nm, que é selecionado a partir da faixa entre 0,8 e 0,95.
4. Tubo de recebimento de calor (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a superfície interna da parede do tubo de vidro compreende o revestimento refletor de luz infravermelha (12) em uma parte de sua circunferência.
5. Tubo de recebimento de calor (2), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que uma camada intermediária é disposta entre a superfície interna da parede do tubo de vidro e o revestimento refletor de luz infravermelha (12).
6. Coletor de calha parabólica (1000), caracterizado por compreender, - pelo menos um espelho parabólico (3) que tem uma superfície que reflete luz solar (31) para concentrar luz solar em uma linha focal (32) da superfície refletora de luz solar (31); e - pelo menos um tubo de recebimento de calor (2), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, que é disposto na linha focal (32) do espelho parabólico (3).
7. Método para a fabricação de um tubo de vidro de um tubo de recebimento de calor (2), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por compreender as etapas a seguir, a) fornecer um tubo de vidro; e b) fixar o revestimento refletor de luz infravermelha (12) sobre uma superfície interna do tubo de vidro.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a fixação do revestimento refletor de luz infravermelha (12) é realizada com o auxílio de pelo menos uma tecnologia, que é selecionada a partir do grupo que consiste em revestimento por imersão, revestimento por aspersão e deposição de camada atômica.
9. Uso do coletor de calha parabólica (1000), como definido na reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que é usado em uma usina de energia para converter energia solar em energia elétrica.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2425996B1 (es) * 2012-03-01 2014-12-05 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Receptor solar de placas
US9423155B2 (en) * 2013-09-30 2016-08-23 Do Sun Im Solar energy collector and system for using same
FR3018172B1 (fr) * 2014-03-10 2017-01-27 Eurokera Plan de travail en vitroceramique
JP6137010B2 (ja) * 2014-03-25 2017-05-31 株式会社豊田自動織機 太陽熱集熱装置及びその製造方法
WO2016055077A1 (en) * 2014-10-09 2016-04-14 Abdo Taher Mohamed Fathy Parabolic collector solar radiation absorber tube (receiver element)
ES2575746B1 (es) * 2014-12-31 2017-04-19 Abengoa Research, S.L. Estructura selectiva solar con autolimpieza resistente a altas temperaturas
CN106468483A (zh) * 2015-08-17 2017-03-01 北京有色金属研究总院 一种新型叠堆结构光热转换涂层
LU100018B1 (en) * 2017-01-11 2018-08-14 Luxembourg Inst Science & Tech List Infrared reflective and electrical conductive composite film and manufacturing method thereof
JP6953917B2 (ja) 2017-09-01 2021-10-27 王子ホールディングス株式会社 反射防止構造体
KR102373824B1 (ko) * 2017-09-06 2022-03-15 삼성전자주식회사 조리장치 및 그 제조방법
CN112066573A (zh) * 2020-08-19 2020-12-11 河北道荣新能源科技有限公司 全玻璃热管中温真空太阳集热管的制造方法
CN112066574A (zh) * 2020-08-19 2020-12-11 河北道荣新能源科技有限公司 全玻璃热管中温真空太阳集热管
CN112066575A (zh) * 2020-08-19 2020-12-11 河北道荣新能源科技有限公司 中红外玻璃金属熔封集热管的制造方法
KR20220091269A (ko) * 2020-12-23 2022-06-30 한국과학기술원 입사 및 방사 각도 제어 기반의 복사냉각 디바이스

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3957029A (en) * 1973-02-12 1976-05-18 American Cyanamid Company Greenhouse window for solar heat absorbing systems derived from Cd2 SnO4
US3981293A (en) * 1974-03-13 1976-09-21 Ppg Industries, Inc. Solar heat collector
DE2522160A1 (de) * 1975-05-17 1976-11-25 Philips Patentverwaltung Sonnenkollektor
FR2349802A1 (fr) * 1976-04-30 1977-11-25 Thomson Csf Collecteur d'energie solaire
JPS5456272A (en) * 1977-10-14 1979-05-07 Hitachi Ltd Non-delay starting fluorescent lamp
GB2031756B (en) 1978-10-20 1983-03-09 Gordon Roy Gerald Non-iridescent glass structures and processes for their production
JPS5572760A (en) * 1978-11-24 1980-05-31 Agency Of Ind Science & Technol Solar energy collector
US4579107A (en) * 1984-03-16 1986-04-01 David Deakin Solar energy collector and method of making same
US4846151A (en) * 1985-05-01 1989-07-11 Simko Jr Frank A Solar collectors
JPH0935534A (ja) * 1995-07-24 1997-02-07 Optrex Corp 透明電極基板
US5653222A (en) * 1996-01-25 1997-08-05 Newman; Michael D. Flat plate solar collector
KR100541380B1 (ko) * 2002-12-20 2006-01-11 주식회사 일진옵텍 자외선 및 적외선 차단용 코팅 박막
US7055519B2 (en) * 2003-12-10 2006-06-06 United Technologies Corporation Solar collector and method
EP1946013A4 (en) * 2006-01-06 2008-10-29 Nep Solar Pty Ltd REFLECTOR FOR A SOLAR ENERGY COLLECTION SYSTEM AND SOLAR ENERGY COLLECTION SYSTEM
ITRM20060181A1 (it) 2006-03-31 2007-10-01 Pilkington Italia Spa Lastra di vetro rivestita
WO2009041947A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Lawrence Livermore National Security, Llc Residential solar thermal power plant
US20100205963A1 (en) 2008-08-26 2010-08-19 Ammar Danny F Concentrated solar power generation system with distributed generation
US20110168161A1 (en) * 2008-09-23 2011-07-14 Rahmi Oguz Capan Solar Trough Field System
US8022291B2 (en) * 2008-10-15 2011-09-20 Guardian Industries Corp. Method of making front electrode of photovoltaic device having etched surface and corresponding photovoltaic device
US20100229853A1 (en) * 2009-01-13 2010-09-16 Vandal Robert A Mounting brackets for mirrors, and associated methods
WO2011084902A2 (en) * 2010-01-11 2011-07-14 Donald Bennett Hilliard Solar receiver and associated energy conversion apparatus

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Publication number Publication date
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