10mm。
9.优选地，所述辐射屏蔽罩的表面均镀覆有超低发射率涂层。
10.优选地，所述超低发射率涂层由内至外依次包括第一防扩散阻挡层、金属红外反射层、第二防扩散阻挡层、高体积金属掺杂吸收层、中体积金属掺杂吸收层、低体积金属掺杂吸收层和减反射层，所述第一防扩散阻挡层涂覆在辐射屏蔽罩的表面。
11.优选地，所述第一防扩散阻挡层为fe2o3和cr2o3混合膜层，其厚度为50nm-100nm；所述金属红外反射层为ag膜层或者au膜层，其厚度为100-150nm；第二防扩散阻挡层为al2o3膜层或者sio2膜层，其厚度为30nm-50nm；所述高体积金属掺杂吸收层、中体积金属掺杂吸收层和低体积金属掺杂吸收层均为金属陶瓷材料，厚度为50-130nm，其中，所述高体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例为45%-35%；所述中体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例为35%-25%；所述低体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例25%-15%；所述减反射层为sio2膜层或sin膜层, 其厚度为80-160nm。
12.优选地，所述选择性吸收涂层由内至外依次包括第一防扩散阻挡膜层、金属红外反射膜层、第二防扩散阻挡膜层、高体积金属掺杂吸收膜层、中体积金属掺杂吸收膜层、低体积金属掺杂吸收膜层和减反射膜层，所述第一防扩散阻挡膜层涂覆在半镀膜钢管的半圆侧外表面。
13.优选地，所述第一防扩散阻挡膜层为fe2o3,cr2o3混合膜层，其厚度为50nm-100nm；所述金属红外反射膜层为ag膜层或者au膜层，其厚度为100-150nm；第二防扩散阻挡膜层为al2o3膜层或者sio2膜层，其厚度为30nm-50nm；所述高体积金属掺杂吸收膜层、中体积金属掺杂吸收膜层和低体积金属掺杂吸收膜层均为金属陶瓷材料，厚度均为100-200nm，其中，所述高体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例65%-55%；中体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例55%-45%；低体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例45%-35%；所述减反射膜层为sio2膜层、sin膜层, 其厚度为100-200nm。
14.优选地，所述辐射屏蔽罩均为金属材料有益效果：本发明提供一种低热损失太阳能热发电站用集热管，具有如下优点：（1）、本发明通过对集热管结构和膜层的设计，在保证集热效率的前提下，有效降低了膜层的发射率；（2）、本发明通过在半镀膜钢管的一侧设置隔热层，进一步增加了集热管热阻，降低热损失；（3）、本发明通过在隔热层外侧增加辐射屏蔽罩，进一步减少半镀膜钢管一侧的热损失；（4）本发明中玻璃套管和半镀膜钢管之间设有环形真空将夹层，高温下的半镀膜钢管吸收热量后温度升高，热损失绝大部分通过热辐射形式散失。
附图说明
15.图1为本发明的整体结构截面示意图；图2为集热器聚焦光线至集热管的示意图；
图中：玻璃套管1、半镀膜钢管2、隔热层3、辐射屏蔽罩4、环形真空夹层5。
具体实施方式
16.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
17.实施例1如图1所示，一种低热损失太阳能热发电站用集热管，包括半镀膜钢管2、玻璃套管1、隔热层3和辐射屏蔽罩4，所述半镀膜钢管2同轴安装的所述玻璃套管1内，且所述玻璃套管1和半镀膜钢管2之间为环形真空夹层5，所述半镀膜钢管2聚光的半圆侧外表面镀覆有选择性吸收涂层，背光的半圆侧外表面包覆有隔热材料形成隔热层3，所述隔热层的厚度为5-10mm，所述隔热层3外侧面设有两层辐射屏蔽罩4，所述辐射屏蔽罩的表面（即内外表面）均镀覆有超低发射率涂层，所述辐射屏蔽罩4与隔热层3之间以及相邻辐射屏蔽罩之间的间距均为5mm，且辐射屏蔽罩均为不锈钢金属材料。
18.本实施例1中，选择性吸收涂层由内至外依次包括第一防扩散阻挡膜层、金属红外反射膜层、第二防扩散阻挡膜层、高体积金属掺杂吸收膜层、中体积金属掺杂吸收膜层、低体积金属掺杂吸收膜层和减反射膜层，所述第一防扩散阻挡膜层涂覆在半镀膜钢管的半圆侧外表面；其中，所述第一防扩散阻挡膜层为fe2o3和cr2o3的混合膜层，其厚度为50nm-100nm；所述金属红外反射膜层为ag膜层或者au膜层，其厚度为100-150nm；第二防扩散阻挡膜层为al2o3膜层或者sio2膜层，其厚度为30nm-50nm；所述高体积金属掺杂吸收膜层、中体积金属掺杂吸收膜层和低体积金属掺杂吸收膜层均为金属陶瓷材料，厚度均为100-200nm，本实施例1采用mo-al2o3，通过控制不同的金属掺杂比例呈现梯度层沉积，其中，所述高体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例65%-55%；中体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例55%-45%；低体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例45%-35%；所述减反射膜层为sio2膜层、sin膜层, 其厚度为100-200nm。
19.本实施例1中，超低发射率涂层由内至外依次包括第一防扩散阻挡层、金属红外反射层、第二防扩散阻挡层、高体积金属掺杂吸收层、中体积金属掺杂吸收层、低体积金属掺杂吸收层和减反射层，所述第一防扩散阻挡层涂覆在辐射屏蔽罩的表面；其中。
20.所述第一防扩散阻挡层为fe2o3和cr2o3的混合膜层，其厚度为50nm-100nm；所述金属红外反射层为ag膜层或者au膜层，其厚度为100-150nm；第二防扩散阻挡层为al2o3膜层或者sio2膜层，其厚度为30nm-50nm；所述高体积金属掺杂吸收层、中体积金属掺杂吸收层和低体积金属掺杂吸收层均为金属陶瓷材料，厚度为50-130nm，本实施例1中为mo-al2o
3，
通过控制不同的金属掺杂比例呈现梯度层沉积，其中，所述高体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例为45%-35%；所述中体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例为35%-25%；所述低体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例25%-15%；
所述减反射层为sio2膜层或sin膜层, 其厚度为80-160nm。
21.本实施例1中，半镀膜钢管2上镀覆的选择性吸收涂层的吸收率≥96%，运行温度为550℃时，发射率≤13%。辐射屏蔽罩上涂覆的超低发射率涂层的发射率在运行温度为550℃时小于等于8%，且对其吸收率不作要求。
22.如图2所示，集热器聚焦光线至集热管时，所有光线都位于集热管的聚光面一侧的半圆面内。也就是说集热管只有一侧面吸收阳光热量，从提高集热效率的角度来看，这一面只需要实现高吸收率和低发射率即可，另一侧半圆面为背光表面，即只需要低发射率，对吸收率无要求。因此，相较于常规集热管，本实施例1的集热管的半镀膜钢管只在聚光的半圆侧外表面镀覆选择性吸收涂层，背光的半圆侧外表面则不镀膜。同时，本发明在半镀膜钢管不镀膜的一侧外表面包覆隔热材料以及辐射屏蔽罩，从而进一步降低集热管的发射率，减少热损失。
23.本发明中采用的隔热材料为现有常见保温材料，例如固体硅酸钙，等常见隔热材料，保温性能好，易于采购，成本低，不吸水。
24.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，包括半镀膜钢管、玻璃套管、隔热层和若干层辐射屏蔽罩，所述半镀膜钢管同轴安装的所述玻璃套管内，且所述玻璃套管和半镀膜钢管之间为环形真空夹层，所述半镀膜钢管聚光的半圆侧外表面镀覆有选择性吸收涂层，背光的半圆侧外表面包覆有隔热材料形成隔热层，所述隔热层外侧面设有若干层辐射屏蔽罩。2.根据权利要求1所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述隔热层的厚度为5-10mm。3.根据权利要求1所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述辐射屏蔽罩有1-5层。4.根据权利要求1所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述辐射屏蔽罩与隔热层之间以及相邻辐射屏蔽罩之间的间距为5-10mm。5.根据权利要求1所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述辐射屏蔽罩的表面均镀覆有超低发射率涂层。6.根据权利要求5所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述超低发射率涂层由内至外依次包括第一防扩散阻挡层、金属红外反射层、第二防扩散阻挡层、高体积金属掺杂吸收层、中体积金属掺杂吸收层、低体积金属掺杂吸收层和减反射层，所述第一防扩散阻挡层涂覆在辐射屏蔽罩的表面。7.根据权利要求6所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述第一防扩散阻挡层为fe2o3和cr2o3混合膜层，其厚度为50nm-100nm；所述金属红外反射层为ag膜层或者au膜层，其厚度为100-150nm；第二防扩散阻挡层为al2o3膜层或者sio2膜层，其厚度为30nm-50nm；所述高体积金属掺杂吸收层、中体积金属掺杂吸收层和低体积金属掺杂吸收层均为金属陶瓷材料，厚度为50-130nm，其中，所述高体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例为45%-35%；所述中体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例为35%-25%；所述低体积金属掺杂吸收层的金属掺杂比例25%-15%；所述减反射层为sio2膜层或sin膜层, 其厚度为80-160nm。8.根据权利要求1所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述选择性吸收涂层由内至外依次包括第一防扩散阻挡膜层、金属红外反射膜层、第二防扩散阻挡膜层、高体积金属掺杂吸收膜层、中体积金属掺杂吸收膜层、低体积金属掺杂吸收膜层和减反射膜层，所述第一防扩散阻挡膜层涂覆在半镀膜钢管的半圆侧外表面。9.根据权利要求8所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述第一防扩散阻挡膜层为fe2o3和cr2o3混合膜层，其厚度为50nm-100nm；所述金属红外反射膜层为ag膜层或者au膜层，其厚度为100-150nm；第二防扩散阻挡膜层为al2o3膜层或者sio2膜层，其厚度为30nm-50nm；所述高体积金属掺杂吸收膜层、中体积金属掺杂吸收膜层和低体积金属掺杂吸收膜层均为金属陶瓷材料，厚度均为100-200nm，其中，所述高体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例65%-55%；中体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例55%-45%；低体积金属掺杂吸收膜层的金属掺杂比例45%-35%；所述减反射膜层为sio2膜层、sin膜层, 其厚度为100-200nm。
10.根据权利要求1所述的低热损失太阳能热发电站用集热管，其特征在于，所述辐射屏蔽罩均为金属材料。
技术总结本发明公开了一种低热损失太阳能热发电站用集热管，包括半镀膜钢管、玻璃套管、隔热层和若干层辐射屏蔽罩，所述半镀膜钢管同轴安装的所述玻璃套管内，且所述玻璃套管和半镀膜钢管之间为环形真空夹层，所述半镀膜钢管聚光的半圆侧外表面镀覆有选择性吸收涂层，背光的半圆侧外表面包覆有隔热材料形成隔热层，所述隔热层外侧面设有若干层辐射屏蔽罩。通过对集热管结构和膜层的设计，在保证高太阳能吸收率的前提下，有效降低了在高运行温度(≥400℃)下的热损失，达到较好的吸热和散热（热损失）性能平衡，在同一膜层上达到吸收率和发射率的最佳,解决了常规集热管为达到性能平衡遇到的膜层工艺优化难题。层工艺优化难题。层工艺优化难题。
技术研发人员：胡桥 方付阳 孟庆言
受保护的技术使用者：常州龙腾光热科技股份有限公司
技术研发日：2022.07.19
技术公布日：2022/11/1
