CN202393053U - 一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管 - Google Patents

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许世森
李启明
郑建涛
徐越
徐海卫
刘明义
裴杰
刘冠杰
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Abstract

一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，由多根金属单管并排排列形成一排集热排管，所述集热排管沿长度方向每隔预设距离设置有管托，所述金属单管外表面涂有一层防腐蚀漆，在防腐蚀漆的表面涂有一层高吸收性涂层；具有受热面积大、加工简单、成本低且无易碎部件，安装简单的优点。

Description

一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能利用设备，具体涉及一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管。
背景技术
随着经济社会的不断发展，能源的需求与日俱增，化石能源存在污染日益严重且不可再生的问题，发展清洁可再生的能源势在必行。太阳能储量丰富，是一种环保清洁的可再生能源。太阳能聚光热发电是大规模开发利用太阳能的一个重要途径。
集热管是太阳能聚光热发电系统中的一个重要设备，吸收来自镜场反射的太阳光，加热工质，产生高温高压的蒸汽，推动汽轮机发电。目前使用的集热管多为真空集热管，其典型的特征是双层结构，内侧是表面涂有高吸收特性涂层的金属管，外侧安装一个玻璃套管，二者固连并将套管间的夹层抽成真空状态。真空集热管具有高效的吸收性能，且真空层具有良好的保温效果，有效阻止了热量的散失，但这种集热管具有以下的缺点：(1)玻璃管与金属管的封接技术较难，还要考虑受热时玻璃管和金属管膨胀的相对移动，因而加工复杂，成本高；(2)由于外套是玻璃管，为易碎部件，安装较为复杂，需要极为小心。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，具有受热面积大、加工简单、成本低且无易碎部件，安装简单的优点。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，由多根金属单管并排排列形成一排集热排管，所述集热排管沿长度方向每隔预设距离设置有管托，所述金属单管外表面涂有一层防腐蚀漆，在防腐蚀漆的表面涂有一层太阳能吸收涂层。
所述一排集热排管为一平面或曲面。
所述曲面为弧面或抛物面。
所述金属单管采用不具有防腐蚀的特性的金属材料。
所述不具有防腐蚀的特性的金属材料为碳钢或不锈钢。
所述高吸收性涂层自内而外依次为金属红外反射子涂层、金属陶瓷中高温吸热子涂层以及减反射子涂层，金属红外反射子涂层的金属材料采用Nb、Cu、Al、Ti、Mg、Rh、Ag或Au，金属陶瓷中高温吸热子涂层的材料采用NbN、Nb、TiN、Ti、TiAl、TiAlN、TiAlON、TiAlO、Cr2O3、Cr、HfO2、Hf、ZrN或Zr，减反射子涂层的材料采用TiO2、Ta2O5、Nb2O5、Al2O3、SiO2或Si3N。
本实用新型和现有技术相比，具有如下优点：
1、与单根集热管相比，排管的受光面积大，对镜场聚光比和反射镜跟踪太阳的精度要求不高。
2、排管的结构形式灵活多样，可根据现场情况进行设计和安装，且没有易碎部件，安装操作较为简单。
3、集热排管采用低成本金属，且加工简单，因而成本较低。
4、集热排管表面为双涂层，可起到防腐蚀的作用，并且对太阳直射光的吸收性高。在中低温条件下，自然对流和热辐射散热较弱，即使没有真空层，集热效率依然较高。
附图说明
图1是本实用新型弧面布置的结构示意图。
图2是本实用新型平面布置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作更详细说明。
实施例一
如图1所示，本实施例一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，由5根长10m金属管1并排排列形成一弧面集热排管，本例金属管1为碳钢管，金属管1外表面涂有一层防腐蚀漆2，在防腐蚀漆2的表面涂有一层高吸收性涂层3，高吸收性涂层3自内而外依次为金属红外反射子涂层、金属陶瓷中高温吸热子涂层以及减反射子涂层，金属红外反射子涂层的金属材料采用Nb，金属陶瓷中高温吸热子涂层的材料采用NbN，减反射子涂层的材料采用TiO2，集热排管沿长度方向每隔1m设置有管托，管托可将整个集热排管托起安装，管托是由管托顶4和管托底5组成的长方体形空腔体，管托中间的卡口形状与排管曲面形状一致但稍大一些，这是因为集热排管受热膨胀，需要留有一定的间隙。
实施例二
如2图所示，本实施例一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，由5根长15m金属管1并排排列形成一平面集热排管，本例金属管1为碳钢管，金属管1外表面涂有一层防腐蚀漆2，在防腐蚀漆2的表面涂有一层高吸收性涂层3，高吸收性涂层3自内而外依次为金属红外反射子涂层、金属陶瓷中高温吸热子涂层以及减反射子涂层，金属红外反射子涂层的金属材料采用Al，金属陶瓷中高温吸热子涂层的材料采用Nb，减反射子涂层的材料采用SiO2，集热排管沿长度方向每隔1.5m设置有管托，管托可将整个集热排管托起安装，管托是由管托顶4和管托底5组成的长方体形空腔体，管托中间的卡口形状与排管平面形状一致但稍大一些，这是因为集热排管受热膨胀，需要留有一定的间隙。
本实用新型的制作方法为：准备多根预设长度的金属管1，在金属管1外表面喷涂防腐蚀漆2，防腐蚀漆2干后再喷涂一层高吸收性涂层3。根据排管的形状，使用厚30mm左右的铝板制作一个管托，由管托顶4和管托底5组成的长方体形空腔体，管托中间的卡口形状与排管形状一致但稍大一些，每隔1m左右的距离布置这样的一个管托，便可将整个集热排管托起安装。

Claims (6)

1.一种具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，其特征在于：由多根金属单管并排排列形成一排集热排管，所述集热排管沿长度方向每隔预设距离设置有管托，所述金属单管外表面涂有一层防腐蚀漆，在防腐蚀漆的表面涂有一层高吸收性涂层。
2.根据权利要求1所述的具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，其特征在于：所述一排集热排管为一平面或曲面。
3.根据权利要求2所述的具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，其特征在于：所述曲面为弧面或抛物面。
4.根据权利要求1所述的具有高吸收涂层的太阳能中低温集热排管，其特征在于：所述金属单管采用不具有防腐蚀特性的金属。
5.根据权利要求4所述的新型太阳能中低温集热排管，其特征在于：所述不具有防腐蚀的特性的金属材料为碳钢或不锈钢。
6.根据权利要求1所述的新型太阳能中低温集热排管，其特征在于：所述高吸收性涂层自内而外依次为金属红外反射子涂层、金属陶瓷中高温吸热子涂层以及减反射子涂层，金属红外反射子涂层的金属材料采用Nb、Cu、Al、Ti、Mg、Rh、Ag或Au，金属陶瓷中高温吸热子涂层的材料采用NbN、Nb、TiN、Ti、TiAl、TiAlN、TiAlON、TiAlO、Cr2O3、Cr、HfO2、Hf、ZrN或Zr，减反射子涂层的材料采用TiO2、Ta2O5、Nb2O5、Al2O3、SiO2或Si3N。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102494419A (zh) * 2011-12-29 2012-06-13 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种新型太阳能中低温集热排管

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