[发明专利]受热器管及其制造方法、抛物形槽式收集器及其使用

说明书

技术领域

本发明涉及受热器和制造受热器管的方法。此外，提供了抛物形槽式收集器以及该抛物形槽式收集器的使用。

背景技术

基于集中的太阳能技术的太阳光照场地发电厂的太阳能收集单元例如是具有抛物面镜和受热器管的抛物形槽式收集器。受热器管被设置在镜的焦线上。通过镜的太阳光反射表面，太阳光被聚焦到受热器管，该受热器管填充有传热流体，例如热油或熔盐。经由受热器管，太阳光的能量被结合到传热流体中。太阳能被转换成热能。

为了使得太阳光的能量被结合到传热流体中的效率最大化，太阳能吸收覆层被附连在受热器管的表面上。这样的吸收覆层通常包括具有相继沉积的薄膜层的多层层堆，所述薄膜层具有不同的光学特性。

吸收覆层的实质整体光学特性是针对太阳光谱（吸收辐射）的波长具有高的太阳能吸收率（低的太阳能反射率）。此外，红外辐射的低发射率（高反射率）是重要的。这样的覆层被称为选择性太阳能覆层。

针对受热器管的制造，通过使用例如溅射的方法在受热器管的表面上相继形成薄膜沉积，从而使得太阳能吸收覆层被附连在该表面上。

发明内容

本发明的目标是提供一种受热器管，与现有技术相比，该受热器管具有提高的能量产量。

本发明的另一目标在于提供具有该受热器管的抛物形槽式收集器。

本发明的进一步的目标在于提供该抛物形槽式收集器的使用。

这些目标是通过权利要求所明确的发明来实现的。

提供了一种受热器管，其用于吸收太阳能且用于将吸收的太阳能传递到能够位于受热器管的芯管内部的传热流体。芯管包括至少一个第一局部芯管表面，其由至少一个第一太阳能吸收覆层覆盖以便吸收太阳光的第一特定光谱的第一吸收辐射。芯管额外地包括至少一个第二局部芯管表面，其由至少一个第二太阳能吸收覆层覆盖以便吸收太阳光的第二特定光谱的第二吸收辐射。用于抑制红外辐射的发射率的发射辐射抑制覆层（emission radiation inhibiting coating）被沉积在第二太阳能吸收覆层上，使得第二太阳能吸收覆层被设置在第二局部芯管表面和发射辐射抑制覆层之间。第一太阳能吸收覆层形成受热器管的第一局部受热器管表面，并且发射辐射抑制覆层形成受热器管的第二局部受热器表面。发射辐射抑制覆层优选地直接附连于第二太阳能吸收覆层，从而导致层堆被设置在芯管的第二局部芯管表面上。这个层堆由第二太阳能吸收覆层和发射辐射抑制覆层构成。

例如，通过具有在90度至270度之间的第一周边（扇形角）的第一区段来形成第一局部表面，而通过具有在180度至90度之间的第二周边的第二区段来形成第二局部表面。

此外，相应公开了制造受热器管的方法。该方法包括下述步骤：

a)提供具有第一局部芯管表面和第二局部芯管表面的、用于受热器管的未覆盖芯管；

b）将第一太阳能吸收覆层附连在第一局部芯管表面上并且将第二太阳能吸收覆层附连在第二局部芯管表面上；以及

c）将发射辐射抑制覆层附连在第二太阳能吸收覆层上，使得第二选择性太阳能覆层被设置在第二局部芯管表面和发射辐射抑制覆层之间。

还提供了一种抛物形槽式收集器，其包括至少一个抛物面镜和至少一个受热器管，所述抛物面镜具有太阳光反射表面以便将太阳光集中到抛物面镜的焦线上，所述受热器管被设置在抛物面镜的焦线上。受热器管被设置在焦线上以使得具有第一太阳能吸收覆层的第一局部受热器管表面至少部分地位于与太阳光反射表面相对并且具有发射辐射抑制覆层的第二局部受热器管表面至少部分地避开太阳光反射表面。

最后，公开了抛物形槽式收集器在发电厂中将太阳能转换成电能的使用。

优选地，第一太阳能吸收覆层和第二太阳能吸收覆层形成具有共同物理和化学特性的公共太阳能吸收覆层。仅存在一种附连于芯管的侧向区域的太阳能吸收覆层。这个公共太阳能吸收覆层各处均具有相同的化学和物理特性。因此，太阳光的第一特定光谱的第一吸收辐射和太阳光的第二特定光谱的第二吸收辐射几乎是相同的。对于制造受热器管而言，仅使用一种太阳能吸收覆层是有利的。较容易的是在芯管的整个芯管表面上仅仅沉积一种太阳能吸收覆层。