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太阳能高温集热管


    高温集热管是槽式太阳能集热器的核心部件,主要由涂覆选择性吸收膜的金属内管和涂覆增透减反射膜的玻璃外管组成,玻璃外管与金属内管之间抽真空以减少热损和防止选择性吸收涂层氧化。


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高温集热管参数:


◆ 集热管长度:2060mm/4060mm

◆ 玻璃管外径:90mm

◆ 金属管外径:40mm

◆ 高透过率:外罩玻璃管涂有AR增透减反涂层,阳光透过率达到96%以上

◆ 高吸收率:α≥95.5%

◆ 高真空度: ≤10-3mbar ,460℃高温排气工艺

◆ 低热损:<117W/m(350℃)、 <111W/m(300℃)、 <69W/m(250℃)

◆ 抗腐蚀:内管采用DIN1.4541型号钢材,具有抗腐蚀、耐高压等优点。

◆ 使用寿命:≥20年

◆ 运行温度:导热介质最高温度380℃

◆ 最低应用环境温度:-40℃



规格参数Φ70/32mmΦ90/40mmΦ125/70mm
集热管长度(mm)2060/40602060/40604060
玻璃管外径(mm)7090125
玻璃管材质高硼硅3.3玻璃
玻璃管透过率≥95.5%(AR膜)≥95.5%(AR膜)≥95.5%(AR膜)
金属管外径(mm)324070
金属管材质DIN 1.4541(AISI : 321)
涂层吸收率≥95%≥95%≥95%
涂层发射率≤10(400℃以下)≤10(400℃以下)≤10(400℃以下)
集热管重量(Kg)5.4/9.77.2/13.819.6
真空度≤10-3mbar
单位热损<117W/m(350℃)、 <111W/m(300℃)、 <69W/m(250℃)



 

溶胶-凝胶AR增透镀膜技术

 

     为了使太阳光最大化地透过玻璃进入集热管的核心部分,提升太阳光的利用率,采用国际先进的溶胶凝胶增透技术,在玻璃管表面制备一层具有增透作用的光学薄膜。我公司采用溶胶-凝胶技术在玻璃管内外壁镀制增透膜,玻璃管透过率可提升5%以上,膜层耐候性能优异。

 

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     溶胶-凝胶法制备增透膜具有工艺稳定、膜层均匀度高、微观结构可控等特点,可在不同形状、尺寸的基片双面实现增透膜制备,成膜效率高。膜层经高温固化后与玻璃之间以化学键相结合,具有极佳的耐候性和耐磨性,膜层经过耐酸、湿热、湿冻、耐摩擦等多项老化试验,透过率衰减幅度均在0.5%以下。

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    假如以投入运行一个50MW的槽式光热电站为例,罩玻璃管全光谱透过率每提升1%,该电站在其25年的寿命当中,可获得的额外经济效益的计算结果如下:50MW*1000(MW换算成KW)*5000h*0.01(1%)*1.2RMB/ KWh(上网电价)*25年=75,000,000 RMB。镀有增透膜的玻璃罩管透过率能提升4~5%,则在电站25年服务期限内,可为50MW的电站额外盈利3亿元左右,经济效益可观。

 

玻璃-金属封接技术


     高温集热管是槽式太阳能集热器的核心部件,其可靠性和光学性能很大程度上决定了整个集热系统的效率。主要由涂覆选择性吸收涂层的金属内管和玻璃外管组成。玻璃外管内外壁都涂有减反膜涂层来减少玻璃管表面的光线反射损失,玻璃外管与金属内管之间抽真空以减少热损和防止选择性吸收涂层氧化。由于金属内管与玻璃外管的膨胀系数不同和运行时受热强度不同,需要采用耐高温的玻璃-金属封接工艺和高性能的膨胀补偿装置来保证集热管长期在室外恶劣环境下的稳定运行。


     高温集热管端部玻璃与可伐的封接属于非匹配封接,山东中信能源采用国际先进的玻璃-金属熔封技术,有效解决了玻璃与金属膨胀系数相差较大而产生的内应力,该工艺封接界面应力小、封接强度高、气密性好、耐冷热冲击性能优异,从而大大延长集热管的使用寿命


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    由于金属的线膨胀系数比玻璃高一个数量级,因而为了弥补金属与玻璃之间的线膨胀量之差,需在集热管两端位置加有膨胀装置。


    山东中信能源高温集热管采用内置膨胀节,一方面可以增加集热管的有效利用率,另一方面,由于膨胀节处于玻璃管与钢管真空夹层内,可以有效降低因膨胀节传热而造成的集热管热损。 


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