[发明专利]真空可控式保温方法及太阳能集热综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空可控式保温隔音方法，太阳能真空可控集热方法及太阳能热发电与海水淡化等综合利用方法。

背景技术

太阳能绿色环保无穷无尽，可是因其能量密度低昼夜变化，虽然现在利用方法比较多，包括太阳能电池，包括聚光式太阳能热发电如碟式与槽式的曲面聚热及利用平面镜面反射的塔式聚热方式等等，共同的问题就是单位产能的投资成本居高不下始终制约其规模化发展。

太阳能集热器发展比较快，这是因为集热效率较高投资成本相对较低，最典型的是全玻璃真空管集热器，但是工艺复杂耗能多，大面积使用造价仍然很高。

目前太阳能海水淡化受太阳能集热设备投资大的约束仍然没有成型的模式，海水提取海盐传统的大面积自然蒸发的日晒盐工艺是比较彻底的利用太阳能沿用至今，因为产能低正在被多效真空蒸发的现代工艺取代，但后者能耗多投资较大。

在建筑及其它保温领域，因真空保温高成本的原因应用很少，建筑用的有低辐射膜的真空玻璃在建筑节能领域效果显著，问题同样是价格昂贵。

总之，目前太阳能利用的方法方案都比较单一，真空保温技术虽然效果显著可是成本仍然偏高，无论是太阳能集热还是其它真空保温的应用降低投资成本是规模化应用的关键。

发明内容

本发明的目的：通过对太阳能热利用过程多个环节的简化与提高效率，延长太阳能综合利用链，大幅度降低太阳能热利用单位产出投资成本，使太阳能利用走向实用化规模化，同时将真空保温与隔音方法用到建筑节能等更广泛领域。

本发明的技术方案：第一是简化具体环节降低直接成本，第二是增加热效率，第三是延长与简化太阳能利用链增加产能降低综合成本。具体包括：

一、采用真空可控式保温隔音方法，真空保温隔音效果显著是许多领域保温隔音的关键，但是目前真空玻璃等真空技术生产工艺复杂耗能多。这里的方案是真空不在工厂产生而是在产品使用或运行时采用抽真空装置控制其真空度，大幅度降低成本。以大型太阳能集热系统为例，因各集热器真空部分通过细管路互相连接，抽真空控制装置只需一套，对总成本影响很小，这对各个领域的需要低成本的保温或隔音的场合，尤其大规模的场合都有重要意义。

在太阳能集热方面，尽可能利用液体气化吸收太阳能，例如用于太阳能蒸汽发电集热系统，其内部吸热管路只需采用直径很小的毫米管(一般内径小于5毫米)就可以满足高压水蒸发需要，可以大幅度减少集热器厚度，减少汽水管网材料。

二、为了提高太阳能利用系统的热效率，集热器除采用可控真空保温外，集热件采用选择性吸收膜，透光玻璃采用低辐射膜，非透光真空保温层增加反射膜，甚至可以增加真空层数减小热辐射损失。例如，两片或几片保温材料组成中间为真空夹层的保温材料，夹层内部分布有支撑物支撑上下层承受大气压力，夹层有与外部抽真空装置连接的接口，成为专门的真空可控保温材料。

三、在太阳能热发电系统中，蒸汽中的热量除转化为电力之外大约有一半成为排放的余热，在太阳能海水淡化、干燥或制盐等热利用系统中所吸收的太阳能最终全部以低温湿热空气形式排放。这里提出采用大型风塔排放热气流，一方面可以为生产系统增加自然通风动力省掉风机能耗，另一方面，如果风塔足够高可以利用烟囱效应发电，同时还可以利用高空风塔周围绕流风力发电或产生其它动力，延长太阳能热利用链。

另外，采用先进的太阳能海水曝气式蒸发器简化工艺降低投资。

四、房屋或其它有窗户的建筑本身就是一种太阳能集热器，可以利用建筑迎光面安装太阳能真空可控保温系统，也可以将专门的太阳能集热系统安装到迎光墙面，既保温节能又可以为空调系统提供热源。同时，建筑非迎光面也可以采用可控真空保温层或保温材料，与迎光面的真空系统统一控制，为简化墙体结构提供了新的方法，使建筑节能隔音又节约材料。

本发明的优点：

1.真空可控保温方法即省掉了真空玻璃“真空”成本，也避免了真空度随使用年数增加而下降，既降低了成本又增加了可靠性，为建筑节能及规模化太阳能利用具备了重要基础。

2.低成本的真空控制方案，有利于太阳能集热系统全部采用真空保温，为产生高温空气或蒸汽创造了条件，使太阳能集热发电具备规模化条件。

3.低成本意味着使太阳能利用更加方便，从屋顶到墙面到轻载路面到广场，从城市到农村到荒漠，尤其是荒漠开发，可以使太阳能发电与地面保湿绿化同步进行，意义重大。

4.对太阳能集热发电，整个管网可以采用并联方式，而集热器内部采用蛇形毫米管可以大幅度减小金属耗材，减小管路连接热损失。