CN202792647U - 一种中高温太阳能真空集热管 - Google Patents

一种中高温太阳能真空集热管 Download PDF

Info

Publication number
CN202792647U
CN202792647U CN201220433031.2U CN201220433031U CN202792647U CN 202792647 U CN202792647 U CN 202792647U CN 201220433031 U CN201220433031 U CN 201220433031U CN 202792647 U CN202792647 U CN 202792647U
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass outer
outer tube
high temperature
metal inner
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN201220433031.2U
Other languages
English (en)
Inventor
杨兴
王静
张秀廷
陈步亮
刘雪莲
范兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING TRX SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
BEIJING TRX SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING TRX SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical BEIJING TRX SOLAR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201220433031.2U priority Critical patent/CN202792647U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202792647U publication Critical patent/CN202792647U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Thermal Insulation (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种中高温太阳能真空集热管，包括金属内管、玻璃外管、可伐合金环与波纹管组件。所述金属内管套入玻璃外管之中，金属内管与玻璃外管两端连接的可伐合金环通过波纹管组件连接，玻璃外管上设有排气口。金属内管与玻璃外管之间形成密闭空腔，即真空夹层。真空夹层内设有长效吸气剂和蒸散吸气剂。金属内管外壁镀制选择性吸收膜层，吸收更多的光热；真空夹层具有较高的真空度（1～5×10-3Pa），降低热传导及热对流；玻璃外管内外壁镀制抗反射涂层，可以使更多的光透射到选择性吸收涂层表面，透光率达到95%以上，太阳光利用率高，提高中高温太阳能真空集热管的集热性能。

Description

一种中高温太阳能真空集热管
技术领域
本实用新型涉及一种利用太阳能集热的装置，具体来说，是一种中高温太阳能真空集热管。
背景技术
太阳能作为一种清洁无污染的新能源，近年来受到人们越来越多的关注和使用。目前常用的太阳能集热装置为太阳能真空集热管，它分为常温（100℃以下）、中温（100℃～300℃）、高温（300℃以上）三种。其中，常温真空集热管价格低廉，但集热效率不高，工作温度也较低；而中高温真空集热管集热效率高，但成本较高，适用于中温蒸汽锅炉、光热发电等项目，故具有广泛的应用前景，市场潜力巨大。
实用新型内容
为了在低成本下提高现有中高温真空集热管的集热效率，本实用新型提出一种可有效提高太阳光利用率和中高温太阳能真空集热管集热性能的中高温太阳能真空集热管，包括金属内管、玻璃外管、连接环、波纹管组件。
其中，玻璃外管套在金属内管外侧，两端面上同轴固连有连接环。连接环分别与套接在金属内管两端的波纹管组件相连，使金属内管与玻璃外管间的同轴固定，且在金属内管与玻璃外管间形成真空夹层；波纹管组件位于真空夹层之中；玻璃外管上还设计有排气口。上述金属内管外壁上镀制有选择性吸收膜层，玻璃外管内外侧壁均镀制有抗反射涂层；所述真空夹层内设有长效吸气剂和蒸散吸气剂。
所述真空夹层具有较高的真空度，可降低热传导及热对流；玻璃外管内外壁镀制抗反射涂层，可以使更多的光透射到选择性吸收涂层表面，透光率达到95%以上，太阳光利用率高，提高中高温太阳能真空集热管的集热性能。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型集热管中金属内管外壁镀制选择性吸收膜层，可吸收更多的光热；且玻璃外管内外壁镀制抗反射涂层，可以使更多的光透射到选择性吸收膜层表面，透光率达到95%以上，提高了中高温太阳能真空集热管的集热性能和使用效率。
2、本实用新型集热管中真空夹层具有较高的真空度，由此降低热传导及热对流；
3、本实用新型集热管适用于中温蒸汽锅炉、高温光热发电等项目，故具有广泛的应用前景，市场潜力巨大。
附图说明
图1为本实用新型中高温太阳能真空集热管的结构示意图。
图中：
1-金属内管        2-真空夹层       3-玻璃外管        4-波纹管组件
5-连接环          6-长效吸气剂     7-蒸散吸气剂      8-排气口
401-支撑管        402-波纹管       403-连接法兰
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型一种中高温太阳能真空集热管，包括金属内管1、玻璃外管3、连接环5、波纹管组件4。
其中，玻璃外管3套在金属内管1外侧，两端面上同轴熔接可伐合金制成的连接环5，连接环5分别与套接在金属内管1两端的波纹管组件4相连，由此通过波纹管组件4实现金属内管1与玻璃外管3间的同轴固定，使金属内管1与玻璃外管3间形成真空夹层2；真空夹层2具有较高的真空度（1～5×10-3Pa），从而降低热传导及热对流，起到保温作用，提高集热管的集热性能。玻璃外管3上还设计有排气口8，用于真空排气，使真空夹层2中形成真空环境。所述波纹管组件4位于真空夹层2之中，形成真空密封组件，单点漏率优于1×10-10Pa·m3/s；波纹管组件4由波纹管402、支撑管401、连接法兰403构成，其中，支撑管401固定套接在金属内管1两端；波纹管402采用金属材料，固定套接在支撑管401外侧；波纹管402端面与连接法兰403同轴固连，连接法兰403与玻璃外管3上的连接环5相连。
所述玻璃外管3长度为4027mm，为了便于与金属内管1间的连接，采用由两短管与一长管对接构成，两端为短管，长度为250mm~350mm，中间为长管。连接环5形状与玻璃外管3截面形状相同，且与玻璃外管3的膨胀系数相同，均为5.0×10-6，由此实现连接环5与玻璃外管3间的匹配封接，结构可靠。
所述真空夹层2内设有长效吸气剂6和蒸散吸气剂7；其中，长效吸气剂6用来吸收集热管在工作中真空夹层2内产生的残余气体（如：H2），保证真空夹层2具有良好的真空度，延长集热管使用寿命。蒸散吸气剂7用来监测真空夹层2内的真空状态，保证真空夹层2中的观测真空度，同时也具有一定的吸气作用。
所述金属内管1外壁上镀制有选择性吸收膜层，可使集热管吸收更多的光热；选择性吸收膜层的镀制分为四层，由内向外分别为：红外反射层、吸收层、吸收层、减反层，采用双陶瓷结构，有效地避免了传统涂层在高温工作环境下，金属原子在涂层内的迁移、聚集以及层-层之间的金属扩散，从而保证了在更高温度下选择性吸收膜层结构与性能的稳定性（参考文献：公告号为CN101806508A的发明专利《一种高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法》）。选择性吸收膜层吸收率为90%～96%，发射率≤6%（150℃），最高工作温度600℃～800℃。
玻璃外管3内外侧壁均采用溶胶-凝胶法（提拉法）镀制有抗反射涂层，形成SiO2涂层；SiO2涂层可提高玻璃管的透光率，使更多的光透射到金属内管1外侧壁上的选择性吸收膜层表面，并且具有较高的强度和耐厚性能。通过在玻璃外管3内外侧壁上镀制抗反射涂层可使玻璃外管3的透光率达到95%以上，由此有效提高集热管的集热性能。
上述结构中高温太阳能真空集热管在工作时，集热介质在金属内管1内流动，太阳光透过玻璃外管3照射到选择性吸收膜层表面，选择性吸收膜层吸收太阳能并转化为热能，传递给集热介质，通过真空夹层2的较高真空度，降低热传导及热对流，起到保温作用。

Claims (10)

1.一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：包括金属内管、玻璃外管、连接环、波纹管组件； 
其中，玻璃外管套在金属内管外侧，两端面上同轴固连有连接环；连接环分别与套接在金属内管两端的波纹管组件相连，使金属内管与玻璃外管间的同轴固定，且在金属内管与玻璃外管间形成真空夹层；波纹管组件位于真空夹层之中；玻璃外管上还设计有排气口； 
上述金属内管外壁上镀制有选择性吸收膜层，玻璃外管内外侧壁均镀制有抗反射涂层；所述真空夹层中设有长效吸气剂和蒸散吸气剂。 
2.如权利要求1所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：所述连接环由可伐合金制成。 
3.如权利要求1所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：连接环形状与玻璃外管截面形状相同，且与玻璃外管的膨胀系数相同，均为5.0×10-6。 
4.如权利要求1所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：所述真空夹层的真空度为1～5x10-3Pa。 
5.如权利要求1所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：所述波纹管组件由波纹管、支撑管、连接法兰构成，其中，支撑管固定套接在金属内管两端；波纹管固定套接在支撑管外侧；波纹管端面与连接法兰同轴固连，连接法兰与玻璃外管上的连接环相连。 
6.如权利要求5所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：所述波纹管采用金属材料。 
7.如权利要求1所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：所述玻璃外管采用由两短管与一长管对接构成，两短管位于两端，长管位于中间。 
8.如权利要求1所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：所述选择性吸收膜层分为四层，由内向外分别为：红外反射层、吸收层、吸收层、减反层，采用双陶瓷结构。 
9.如权利要求1所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：所述抗反射涂层采用溶胶-凝胶法镀制而成，形成SiO2涂层。 
10.如权利要求1所述一种中高温太阳能真空集热管，其特征在于：所述选择性吸收膜层吸收率为90%～96%，发射率≤6%，最高工作温度为600℃～800℃。 
CN201220433031.2U 2012-08-28 2012-08-28 一种中高温太阳能真空集热管 Expired - Lifetime CN202792647U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201220433031.2U CN202792647U (zh) 2012-08-28 2012-08-28 一种中高温太阳能真空集热管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201220433031.2U CN202792647U (zh) 2012-08-28 2012-08-28 一种中高温太阳能真空集热管

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202792647U true CN202792647U (zh) 2013-03-13

Family

ID=47819899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201220433031.2U Expired - Lifetime CN202792647U (zh) 2012-08-28 2012-08-28 一种中高温太阳能真空集热管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202792647U (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103335427A (zh) * 2013-07-02 2013-10-02 中国科学院工程热物理研究所 一种槽式太阳能直接蒸汽集热管
CN105716304A (zh) * 2014-12-01 2016-06-29 北京有色金属研究总院 一种金属-玻璃直封式太阳能高温集热管
CN106989522A (zh) * 2017-05-04 2017-07-28 徐阳 直通型全玻璃真空集热管
CN107709893A (zh) * 2015-06-30 2018-02-16 株式会社丰田自动织机 太阳能集热管以及太阳能发电装置
CN108362010A (zh) * 2018-05-15 2018-08-03 中国科学院电工研究所 一种用于高温的槽式太阳能集热管
CN108613396A (zh) * 2016-12-30 2018-10-02 北京有色金属研究总院 光伏-光热互补型金属-玻璃直封式太阳能高温集热管
CN109855312A (zh) * 2019-01-17 2019-06-07 河北道荣新能源科技有限公司 薄膜光伏发电耦合选择性吸收涂层太阳能集热管
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

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103335427A (zh) * 2013-07-02 2013-10-02 中国科学院工程热物理研究所 一种槽式太阳能直接蒸汽集热管
CN103335427B (zh) * 2013-07-02 2015-06-24 中国科学院工程热物理研究所 一种槽式太阳能直接蒸汽集热管
CN105716304A (zh) * 2014-12-01 2016-06-29 北京有色金属研究总院 一种金属-玻璃直封式太阳能高温集热管
CN107709893A (zh) * 2015-06-30 2018-02-16 株式会社丰田自动织机 太阳能集热管以及太阳能发电装置
US10533774B2 (en) 2015-06-30 2020-01-14 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Solar heat collection tube and solar heat power generation device
CN108613396A (zh) * 2016-12-30 2018-10-02 北京有色金属研究总院 光伏-光热互补型金属-玻璃直封式太阳能高温集热管
CN106989522A (zh) * 2017-05-04 2017-07-28 徐阳 直通型全玻璃真空集热管
CN106989522B (zh) * 2017-05-04 2023-01-17 徐阳 直通型全玻璃真空集热管
CN108362010A (zh) * 2018-05-15 2018-08-03 中国科学院电工研究所 一种用于高温的槽式太阳能集热管
CN109855312A (zh) * 2019-01-17 2019-06-07 河北道荣新能源科技有限公司 薄膜光伏发电耦合选择性吸收涂层太阳能集热管
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202792647U (zh) 一种中高温太阳能真空集热管
CN100513926C (zh) 高温太阳能集热管及其制造工艺
CN103075816B (zh) 一种基于碟式太阳能发电系统的高温吸热器
CN106766257A (zh) 一种槽式太阳能集热器
CN104075472A (zh) 一种中温直通式全玻璃真空集热管
CN203116348U (zh) 一种太阳能真空集热管
CN110957978A (zh) 一种使用透明气凝胶的光伏光热综合利用装置
CN203249414U (zh) 一种SiO2气凝胶槽式太阳能集热管
CN201945073U (zh) 一种中温太阳能真空集热管
CN106482356B (zh) 一种聚光型太阳能光热光电混合收集器
CN201497236U (zh) 直通式太阳能真空集热管
CN201917113U (zh) 太阳能真空管
CN110173903B (zh) 一种基于半圆形集热器的塔式太阳能热发电系统
CN201858804U (zh) 高温真空太阳集热管
CN201318814Y (zh) 一种同轴套管式u型集热管
CN102155807A (zh) 太阳能集热管
CN210119023U (zh) 基于半圆形集热器的塔式太阳能热发电系统
CN103673351B (zh) U型真空热管式真空光热光电转换玻璃管
CN204084898U (zh) 新型槽式太阳能吸热管
CN2616868Y (zh) 一种直通式全玻璃真空太阳集热管
CN201352016Y (zh) 一种防爆型真空集热管
CN203274324U (zh) 一种太阳能真空集热装置
CN2625801Y (zh) 单头通真空绝热金属集热管
CN207815746U (zh) 一种带有吸热玻璃内管的光伏太阳能真空管
CN203310125U (zh) 一种太阳能真空集热装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130313

CX01 Expiry of patent term