[发明专利]吸收管

说明书

本申请是申请日为2010年9月29日、申请号为201080043639.8（国际申请号为PCT/EP2010/064498）、发明名称为“吸收管”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种吸收管，该吸收管尤其用于在太阳热能发电厂中的太阳能收集器，该太阳能收集器具有至少一个收集器镜，该吸收管包括：金属管，该金属管用于传导和加热传热介质；包覆管，该包覆管围绕金属管用于形成环形空间，该环形空间能够被抽空；壁，该壁在包覆管和金属管之间延伸用于密封环形空间；以及保持装置，该保持装置用于吸气材料或填充有吸气材料和/或保护性气体的容器，该保持装置具有用于接纳吸气材料或容器的接纳部。此外，本发明涉及一种吸收管，该吸收管尤其用于在太阳热能发电厂中的太阳能收集器，该吸收管具有至少一个收集器镜，该吸收管包括：金属管，该金属管用于传导和加热传热介质；包覆管，该包覆管围绕金属管用于形成环形空间，该环形空间能够被抽空；以及吸气材料，该吸气材料布置在环形空间中用于束缚存在于环形空间中的游离氢。

背景技术

太阳能收集器例如可以装备有抛物面镜，该抛物面镜也被称作收集器镜，太阳能收集器被使用在所谓的抛物槽发电厂中。在已知的抛物槽发电厂中，例如，使用导热油作为传热介质，该导热油能够借助于从抛物面镜反射并且聚焦到吸收管上的太阳光线被加热至近似400℃。因此吸收管通常由金属管和通常由玻璃制成的包覆管构成，该金属管具有辐射吸收层，该包覆管围绕金属管。受热的传热介质通过金属管传导，并且例如被引入到用于产生蒸汽的装置中，在热力过程中通过该装置将热能转换成电能。金属管和包覆管彼此平行且同中心地延续。环形空间形成在金属管和包覆管之间，该环形空间由壁轴向地密封，该壁通常由金属构成。单独的吸收管近似以4m或更长的长度焊接在一起并且形成为具有长达800m的全长的太阳场环。例如从DE10231467B4得知这种类型的吸收管。

通常使用的传热介质（具体地导热油）随着日益老化，释放氢，所述氢例如被溶解在导热油中。所溶解的氢的量取决于所使用的导热油和油路的运行条件。

分解速率以及因此氢的形成率随升高的温度而增加。此外，导热油的分解能够因杂质例如因水而额外地加速，所述水通过在热交换器中的漏出物到达油路。作为通过金属管渗透的结果，所释放的氢到达被抽空的环形空间，通过金属管的渗透速率还随金属管的工作温度的增加而增加。这种情况的结果是，环形空间中的压力也增加，这产生在通过环形空间的热传导增加的结果，该结果进而导致热损失并且导致吸收管或太阳能收集器的较低的效率。作为最终效应，由于在一定的时间之后，不再能够产生足够的热量输出以便能够有效地传导热力过程，所以吸收管的使用寿命缩短。

为了至少减小在环形空间中的压力增加，因此延长吸收管的使用寿命，已经进入环形空间中的游离氢可以由吸气材料束缚。然而，吸气材料的吸收能力是有限的。在达到最大承载能力或在吸气材料饱和之后，在总环形间隙中压力的增加取决于气相的氢分压，直到该氢分压与已经从导热油溶解出的游离氢的分压平衡为止。先前，几兆巴的平衡压力能够借助于现场测量检测到。由于游离氢，在环形间隙中产生增加的热传导，对太阳能收集器的效率具有上述不利的后果。

在环形空间中设置有吸气材料的吸收管例如从WO2004/063640A1得知。此处描述了吸气材料的保持装置，在该保持装置中吸气材料被储存在槽形轨道或环中。该环经由脚部附接到金属管。该脚部被焊接到金属管，使得泄漏能够容易地在这里发生，因此传热介质能够进入环形空间，并且环形空间中的真空可能失去。此外，在该保持装置中不利的是，必须考虑在运行期间在金属管和承载装置之间发生的强大的温度差以及因此发生的不同的长度膨胀，以便防止环的屈曲或裂开，这需要增加的结构支出。

此外，环被设置在能够受太阳直射的区域中。特别地，出自于镜子并且错过金属管或仅掠过金属管的光线（散焦辐射）能够导致环的加热因此导致吸气材料的加热。这是不利的，因为吸气材料对游离氢的吸收能力随吸气材料的温度升高而降低，使得已经被结合到吸气材料的氢再一次被释放，因而环形空间中的压力再一次增加，因此通过环形空间的热传导再一次增加。由于环通过脚部直接连接到金属管，所以热传递（具体地到吸气材料的传导热输送）在脚部上发生，这有助于该脚部的加热。