CN102721202A - 一种双通热伏真空管 - Google Patents

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何立波
殷占民
陈刚
马懿
华雄伟
王孝星
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Abstract

本发明所述一种双通热伏真空管，包括内置有聚热管的真空保护层；所述聚热管内夹装有吸热管，所述聚热管与所述吸热管之间设有利用所述聚热管与吸热管温差发电的热电材料。本发明提供了一种用于发电，同时能够集热供应生活热水的热伏真空管。其可分布式或集中式运行，其结构简单、成本较低，因其高温工作低温运行的特点，决定了其年破损率大大降低，在一定程度上节约了运行费用及能源。

Description

一种双通热伏真空管
 
技术领域
本发明涉及一种真空管，尤其涉及一种双通热伏真空管；属于太阳能CSP中高温发电领域。
背景技术
太阳能是一种应用前景广泛的洁净能源，作为清洁能源的太阳能获得了越来越多的重视和开发利用。全球CSP装机容量接近1GW，在建及规划项目将达15GW。70年代石油危机后，CSP曾被西方作为研发重点，1985-1991年美国加州Mojave沙漠建立起9座商业化运营的槽式电站，总装机容量353.8MW，但之后进展缓慢。08年底，CSP全球装机仅436MW。08年金融危机后，西班牙确立了长达25年的强制上网电价，美国特别是加州新能源政策明显转向光热，CSP产业重又火热起来。2009年底累计装机就增至817MW，其中北美占62.3%，美国和西班牙占98%。如今热电站遍布美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度、埃及、摩洛哥、阿尔及利亚、澳大利亚等国家。据IEA统计，到2010年初全球CSP装机量接近1GW；在建和规划工程有望达15GW。截至2010年8月，全球已投入运行的CSP容量为891.65MW，其中，槽式占比94.57%，塔式次之；据不完全统计，目前在建的预计于2012年前后投入运行的CSP装机容量约1.9GW。
目前，太阳能热发电系统由以下四部分组成：聚光集热子系统、蓄热子系统、辅助能源子系统和汽轮发电子系统；整体发电系统相对较复杂且成本较高，从目前较流行的发电形式槽式发电系统来看，发电规模很难小型化只能作为集中式发电不能作分布式，且集热管长期工作在高温条件下，集热管年破损率较高，无形中增加了其运行费用。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种相对运行成本较低且系统整体结构简单，且运行方式为高温工作、低温运行，破损率相对较低，封接方式为熔封或压封成本低廉用于中高温发电的热伏真空管。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种双通热伏真空管，包括内置有聚热管的真空保护层；所述聚热管内夹装有吸热管，所述聚热管与所述吸热管之间设有利用所述聚热管与吸热管温差发电的热电材料。
所述吸热管通过陶瓷覆铜板DBC与热电材料冷端连接，所述热电材料热端通过依次设有的导电片、绝缘导热片与所述聚热管连接。
优选的，所述聚热管采用铝或铜或铜合金或铝合金或不锈钢或玻璃管材料，且所述聚热管外表面镀制有吸热膜层。
优选的，采用金属管的所述吸热管两端与真空保护层采用熔封或热压封连接。
优选的，在所述真空保护层内的吸热管上设有波纹管。
优选的，所述陶瓷覆铜板DBC由铜片、陶瓷、铜片复合板焊接而成。
优选的，所述热电材料包括P型材料和N型材料，利用温差在冷热两端产生电动势。
优选的，所述导电片采用铜或铝或低电阻金属材料。
优选的，所述绝缘导热片采用氧化铝陶瓷或高导热系数的绝缘真空材料。
优选的，所述电极采用玻璃电极或陶瓷电极。
本发明的有益效果：目前国内外市场上中高温光热发电，主要有槽式、塔式、碟式等发电方式，相对成本都较高且系统整体复杂，目前较流行的发电形式槽式发电系统其发电规模很难小型化，只能作为集中式发电不能作分布式，且集热管长期工作在高温条件下，集热管年破损率较高，无形中增加了其运行费用。本发明提供了一种用于发电，同时能够集热供应生活热水的热伏真空管。其可分布式或集中式运行，其结构简单、成本较低，因其高温工作低温运行的特点，决定了其年破损率大大降低，在一定程度上节约了运行费用及能源。
附图说明
图1为本发明双通热伏真空管的一种实施方式结构示意图的主视图；
图2为本发明图1的主视剖面图；
图3为本发明图1的左视剖面图；
图4为本发明图2的K部分的局部放大图；
图中，1、真空保护层；2、聚热管；3、吸热管；4、陶瓷覆铜板DBC；5、热电材料；6、导电片；7、绝缘导热片；8、电极；9、波纹管。
具体实施方式
图1至图4所示，为一种内聚光热伏真空管，包括采用透光材料的真空保护层1，真空保护层1内置有外表面镀制有选择性吸热膜层的聚热管2，所述聚热管2内夹装有吸热管3。所述吸热管3外壁通过陶瓷覆铜板DBC4与所述热电材料6冷端连接，所述热电材料5热端与导电片6连接，所述导电片6通过绝缘导热片7与聚热管2压接。聚热管2可采用铝或铜或铜合金或铝合金或不锈钢或玻璃管材料，且所述聚热管2外表面镀制有吸热膜层。
工作时，聚热管2吸收汇聚阳光升温与吸热管3产生温差，聚热管2通过外表面镀制的吸热膜层吸热并依次经过采用氧化铝陶瓷或高导热系数的绝缘真空材料制成的绝缘导热片7、采用铜或铝或低电阻金属材料制成的导电片6、热电材料5和采用铜片、氧化铝陶瓷和铜片复合板焊接而成的陶瓷覆铜板DBC 4传至吸热管3。吸热管3吸热为用户提供生活热水，热量在传递过程中在热电材料5冷、热端产生温差。热电材料包括P型材料5-1和N型材料5-2，利用温差在冷热两端产生电动势，使热电材料5在传热过程中发电。
其中，采用金属管的所述吸热管两端与真空保护层采用熔封或热压封连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种双通热伏真空管，包括内置有聚热管（2）的真空保护层（1）；其特征在于，所述聚热管（2）内夹装有吸热管（3），所述聚热管（2）与所述吸热管（3）之间设有利用所述聚热管（2）与吸热管（3）温差发电的热电材料（5）。
2.根据权利要求1所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，所述吸热管（3）通过陶瓷覆铜板DBC（4）与热电材料（5）冷端连接，所述热电材料（5）热端通过依次设有的导电片（6）、绝缘导热片（7）与所述聚热管（2）连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，所述聚热管（2）采用铝或铜或铜合金或铝合金或不锈钢或玻璃管材料，且所述聚热管（2）外表面镀制有吸热膜层。
4.根据权利要求1或2所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，采用金属管的所述吸热管（3）两端与真空保护层（1）采用熔封或热压封连接。
5.根据权利要求4所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，在所述真空保护层（1）内的吸热管（3）上设有波纹管（9）。
6.根据权利要求2所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，所述陶瓷覆铜板DBC（4）由铜片、陶瓷、铜片复合板焊接而成。
7.根据权利要求1或2所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，所述热电材料（5）包括P型材料（5-1）和N型材料（5-2），利用温差在其冷热两端产生电动势。
8.根据权利要求2所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，所述导电片（6）采用铜或铝或低电阻金属材料。
9.根据权利要求2所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，所述绝缘导热片（7）采用氧化铝陶瓷或高导热系数的绝缘真空材料。
10.根据权利要求2所述的一种双通热伏真空管，其特征在于，所述电极（8）采用玻璃电极或陶瓷电极。
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