[发明专利]一种带透明遮热板的高温真空集热管

说明书

本发明涉及一种带透明遮热板的高温真空集热管。包括槽式聚光器、外管和内管，所述外管和内管为同轴设置的圆管；所述外管和内管之间设有遮热板，覆盖内管上部无聚光光斑的一侧，透明遮热板具有对太阳辐射波段高透过，对中远红外辐射波段高反射的特性。本发明在保证遮热板对真空集热管接收太阳直射能量干扰小的同时，有效减少了内管对外的辐射热损，是一种工艺简单、可靠性高、能有效减少热损的带透明遮热板的高温真空集热管。

技术领域

本发明属于太阳能光热利用技术领域，涉及太阳能槽式聚焦集热装置，具体涉及一种带透明遮热板的高温真空集热管。

背景技术

槽式太阳能发电是当前应用最广、技术成熟的太阳能热发电技术，通常聚光集热温度在400℃左右。真空集热管外管和内管之间抽成真空，极大的抑制了两者之间的对流和导热，因此真空集热管内管主要以辐射换热方式对外散热。根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律，物体对外辐射热量与其温度的4次方相关，且内管外壁面的选择性吸收涂层的发射率随内管温度的升高而增大，当内管温度为400℃时其涂层发射率可达0.1，所以随着高温真空集热管集热温度的升高，其对外辐射热损会急剧增大；同时随着集热温度的升高，内管对外光谱辐射峰值对应的波长逐渐变小并接近太阳辐射波段，外管对太阳辐射波段具有高透过率，这使得会有相当一部分波段的辐射热量能够穿过外管，导致内管透过外管直接与大气环境的辐射损失增大。所以高温真空集热管在较高集热温度下，对外辐射热损很大，严重影响了集热管集热效率，因此减少高温真空集热管的辐射热损具有很大意义。

发明内容

为了实现在辐射热损占比高的情况下，减少真空集热管的辐射热损，提高太阳能利用效率，本发明提供一种带透明遮热板的高温真空集热管。

一种带透明遮热板的高温真空集热管包括槽式聚光器1、外管2和内管3，所述外管2和内管3为同轴设置的圆管；

所述外管2和内管3之间设有透明遮热板4，覆盖内管3无聚光光斑的一侧，透明遮热板4具有对太阳辐射波段高透过，对中远红外辐射波段高反射的特性。

进一步限定的技术方案如下：

所述透明遮热板4的横截面为圆弧形。

所述透明遮热板4的材料为太阳辐射波段高透过率的透明材料。

所述太阳辐射波段高透过率的透明材料为高透硼硅酸盐玻璃、高透明塑料。

所述透明遮热板4的内侧面设有反射层，或外侧面设有反射层，或内外侧面均设有反射层。

所述反射层的材料为具有在太阳辐射波段高透过、中远红外波段高反射的性质的选择性透过涂层。

所述选择性透过涂层为掺杂锡的氧化铟涂层、掺杂铝或镓的氧化锌涂层。

所述内管3外表面设有内管涂层31，内管涂层31材料为太阳能选择性吸收材料。

所述太阳能选择性吸收材料为金属氧化物陶瓷镀膜带或黑铬涂层。

所述透明遮热板4与内管3之间的径向间距小于15mm。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1.有效减少内管对外辐射热损。由于增设的透明遮热板内侧、或者外侧、或者内外两侧为选择性透过涂层，其具有在太阳辐射波段高透过率、中远红外波段高反射率的特性。内管辐射波段极大部分在中远红外波段，透明遮热板可以将其覆盖的内管部分辐射的能量反射。本发明透明遮热板放置的要尽可能靠近内管，而不与内管接触，因为透明遮热板与内管径向间距小，使遮热板对内管视角系数较大，可将反射回的辐射能量大部分反射回内管。透明遮热板可以设置为与内管径向间距小于15mm，横截面为圆弧形，或使其对内管视角系数尽可能大的其他形状。