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自“中国真空镀膜管”之父清华大学殷志强教授发明第一支真空镀膜集热管以来,随着科研技术的不断提高,集热管不断升级,从第一代普通真空集热管、到高效集热管、钛金管、中温管到现在的高温集热管,已经发展到第五代。
第一代真空集热管:普通集热管
集热管的镀膜目前都是采用的磁控溅射原理,即通过高能量离子轰击靶材产生溅射实现镀膜,第一代集热管在靶材上选取的是单靶,即铝靶,其特点是性能稳定,镀膜技术成熟,成本较低,目前仍大量应用在多家品牌的太阳能热水器上。
普通集热管由于工艺不同,在膜色上可区分。例如黑色、蓝色及紫色等。黑色集热管优点在于色差不易分辨,整体膜色效果好,世界第一支镀膜集热管就是黑色的,因此,被称黑色经典;普通因为工艺不同也可以做出蓝色镀膜集热管及紫色镀膜集热管,一方面是营销策略不同,另一方面是因为颜色不同,吸收比、发射比等指标也会有区别,一些专业的集热管生产企业会根据你的需求来定制各种不同颜色不同规格的集热管。
第二代真空集热管:高效集热管
之所以称为为第二代集热管,同第一代产品单靶集热管的主要区别在于突破了多靶镀膜技术,实现双靶或者三靶,不再是单一的铝靶材,而是钢、铜、铝三靶或者其中的两种靶材,之所以成为高效,是因为通过多靶镀膜技术,膜层增加,实现了超低红外发射比金属底层、吸收层、和减反层,导致集热管整体的各项技术指标实现了提升,高效集热管是目前热水器应用集热管的主流。而充斥在市场上的各种林林总总的集热管名称,例如:蓝E光韵、三高管、航天管、紫金钻等都是高效管系列。相对于第一代集热管,高效集热管的优点是高吸收、低发射、性能好,寿命长。一些厂家还通过专利镀膜技术,例如蓝E光韵等产品等实现了耐高温、耐严寒等恶劣条件的功能,扩展了太阳能热水器的应用空间领域。
第三代真空集热管:钛金管
钛金管是由“中国太阳能之父”殷志强教授亲自指导(清华大学殷志强教授和力诺集团成立了“清华力诺光电子研究所”,专门研究太阳能的中高温利用),由中国力诺集团旗下力诺光热集团与清华大学联合打造,经过两年的深入研发,拥有自主知识产权(申请专利号为200810159261.2)的钛金膜全玻璃真空太阳集热管。这是一项具有划时代意义的革命性技术,它能将水的温度提升到沸点以上,之所以成为第三代,因为这是集热管镀膜使用材质的一次革命性突破。
“钛金管”被誉为“宇宙金属”、“深海金属””、“亲生物金属”、“二十一世纪金属”,其特点是熔点极高,耐腐蚀,稳定性强,不易受其他物质及材料影响,具有未来材料特质,被广泛应用于首饰及工业领域。钛的熔点高达1668℃,镀膜层可抵御600℃的高温,抗老化程度提高了30至40,彻底克服了真空管稳定性差、老化快、使用寿命短等问题。其三层吸收层结构使集热管的吸收比高达96以上。该管膜层底层(内壁颜色)为金黄色,以卓越的品质,贵族的气质,浪漫的色彩成为太阳能集热管市场上的一朵奇葩。
钛金管可以将水的温度提高到沸点以上,因此,钛金管的研制成功使太阳能光热利用从热水到工业用热成为可能。
第四代真空集热管:中温管
如果说前三代集热管都是停留在“热水”层面,第四代集热管——中温管则是光热利用的历史性变革,将太阳能光热利用引领到工业利用时代。
2010年7月21日,由山东省科技厅组织国内知名专家对力诺集团与清华大学联合研制的“中温太阳能真空集热管”项目进行了技术鉴定,并顺利通过。中温管采用了了钛、铝双靶磁控反应溅射等一系列先进技术,使集热管工作温度可达150℃,填补了全玻璃真空太阳能热利用在这个温度区的国际空白。中温管的利用主要集中在三个领域:一是工业利用领域,例如太阳能—电(煤、气、油、热泵)锅炉联用系统、太阳能海水淡化、太阳能裂解水制氢、太阳能光催化降解有机污染物等;二是,农业领域,太阳能干燥技术、太阳能养殖业、太阳能灌溉、太阳能温室、太阳灶等;三是建筑应用领域,太阳能生活热水供给、太阳能采暖、太阳能制冷、太阳能幕墙、家庭发电系统、太阳能游泳池等。中温管的研制成功,开启了太阳能光热应用从“热水”到“热能”的新时代。
2011年5月10日,全球首个CPC中温太阳能工业热力系统——力诺瑞特太阳能锅炉项目正式投入使用,此举标志着我国太阳能热利用实现了由民用领域向工业中高温利用领域的跳跃,实现了由热水向热能应用的升级。
第五代真空集热管:高温管
高温发电管指工作温度200℃以上的可用于热发电的太阳能直通管。它可以多个串联组成太阳能集热器使用,适用于太阳能热发电装置、太阳能锅炉、太阳能空调、太阳能水产养殖工程、太阳能温室工程、大型太阳能沼气恒温工程等应用中高温系统。中国的太阳能热发电市场潜力巨大。据太阳能热发电项目首席科学家、中国电气协会副理事长黄湘估算,到2020年,中国光热发电市场规模可达22.5万亿至30万亿元。
高温发电管,目前全球掌握该技术的的生产商只有德国肖特和以色列索莱尔公司,国内方面,力诺与2010年成功研制出4mm规格高温发电管,是全球第三家掌握该技术的企业。其产品的的产业化工作还在进行中,可以说高温发电管的规模化生产将是太阳能光热利用的又一次革命,将太阳能光热利用推进到光热发电时代。
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意大利Enel电力公司将采用来自肖特太阳能的熔盐集热管技术用于全世界规模最大的熔盐太阳能热电站部分组件的现代化改造。今年夏天,肖特集团向位于意大利西西里岛的阿基米德(Archimede)太阳能热发电站总共提供了大约450支“高温熔盐集热管”。阿基米德热发电站项目的装机容量为5兆瓦,是目前规模最大的、采用熔盐太阳能发电技术的聚光太阳能(CSP)电站。此外,ENEL与肖特正携手开展一个名为ARCHETYPE的欧盟项目,旨在建造一个同样采用熔盐太阳能发电技术、总装机容量为30兆瓦的商用抛物面槽式太阳能热发电站。熔盐技术的独特性在于电站
近日,记者在位于沧州市高新技术产业开发区的航天神舟太阳能光热产业园看到,生产厂房及配套设施建设已接近尾声。9月底,生产设备将陆续进场并开始安装调试,国内首条5万支高温太阳能集热管生产线将于今年年底前投入试生产,填补国内光热发电产业空白。航天神舟太阳能光热产业园由中国航天科技集团直属企业沧州天瑞星光热技术有限公司投资建设。该公司拥有高温太阳能集热管核心技术专利20余项。园区项目建成后,可形成年产中高温太阳能集热管30万支、集热场30万平方米的生产能力。据介绍,太阳能光热发电是我国新能源利用的一个重要方向,其核心技术是将太阳能转变为热能用于推动涡轮发电机发
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近日,科技部高新司组织的国家科技支撑计划“太阳能热发电槽式高温集热管研发及产业化”项目综合咨询、可行性论证会和课题评审会在北京召开。项目依托皇明太阳能股份有限公司、中国科学院电工研究所、天津大学和中国大唐集团新能源股份有限公司,研究槽式太阳能热发电关键核心部件高温集热管,研究槽式高温所需要的材料、摸索优化生产工艺、寿命测试方法及寿命保障方法等,建立了涂层方面研究中心、槽式太阳能集热系统示范基地等基础研究平台。专家们认为,本项目实施可以有效地突破槽式太阳能热发电技术推广的瓶颈,可有效提升我国在太阳能热发电领域的自主创新能力,为赶超
作为对清华大学百年校庆的献礼,清华阳光自主研发的全球首条集热管自动化生产线落成暨部分创新成果发布典礼将于2011年4月29日在北京市昌平区马池口镇清华阳光生产基地隆重举行。 清华阳光成立于1994年,是清华控股有限公司控股,北京玻璃集团、北京首钢股份强势加盟的从事太阳能热利用研究开发及生产销售的高新技术企业。清华阳光始终秉持“自强不息,厚德载物”的理念,在自主创新的道路上孜孜以求、不断登攀。1984年,“磁控溅射制备渐变铝-氮/铝太阳选择性吸收涂层”发明成功,使太阳能集热管的大规模生产和商业化应用成为可能,直接催生了我国太阳能热水器市场的形成。2003
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2010年7月,银川市被国家财政部、住建部列为全国首批可再生能源建筑应用城市示范。从申报可再生能源建筑应用城市示范,到示范建成后获得全国四个范例城市之一,银川的可再生能源建筑应用已经走过了十几个春秋,并不断在进步中。太阳能光热、光电技术,地源及污水热泵应用等,这些低碳节能技术走入居民
据全国能源工作会议透露,2014年,我国非化石能源占一次能源消费比重从2013年的9.8%提升到11.1%,煤炭比重从66%下降到64.2%,提前3年实现下降到65%左右的目标。太阳能是重要的可再生能源,太阳能热水器是非化石能源消费途径之一。目前我国太阳能热水器产量和保有量均居世界第一。经过30年的发展,太阳
近日,国家太阳能光热产业技术创新战略联盟刘晓冰秘书长接受记者网络采访时,就当前能源消费模式、传统能源与新能源的发展之路、推进能源消费方式革命及太阳能热发电、热利用的优势与发展等问题阐明了自己的观点。记者:“您认为我国能源消费模式存在哪些问题?当前过高的能源消费强度已难以承受,您认为我国该如何推进能源消费方式革命?”刘晓冰:“我国能源消费模式过多的依赖煤炭,这一点是不争的事实。这既是历史发展沿革的过程,也是我们国家从上至下不断提高环保意识,明确生存与发展和谐共存必然性的一个过程;正是我国这种沿着西方工业革命走过的发展路
美国IBM宣布,与瑞士太阳能技术开发企业AirlightEnergy公司合作,开发出结合了光伏发电和太阳热利用的高效冷却热利用型超高聚光太阳能电池系统(HCPVT:HighConcentrationPhotoVoltaicThermal)。IBM和AirlightEnergy公司共同开发的冷却热利用型超高聚光太阳能电池系统(出处:IBM)开发的系统系在40m2的抛物面形台座上敷设了36面椭圆形镜子来聚光。聚光点上安装了多接合型太阳能电池和冷却器(热交换器),单位面积可聚集平时2000倍的太阳光量。其晴天时的发电量达到12kW,热传导达到20kW,发电和
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中国太阳能热利用产业,随着近几年以来的快速发展,市场竞争日益激烈,尤其在光热产品销售和工程市场方面,面临着更大的挑战;在这样的背景和形势下,为了顺利完成2014年度兴业集团下达的市场营销工作任务,并依据新能源公司的营销规划——遵循“稳健经营,再攀高峰”的经营理念,经公司领导研究决定,兹定于2014年4月24~25日,在湖南湘潭“华银国际大酒店”召开《2014’兴业新能源合作伙伴创富峰会》,即兴业新能源新产品发布会与合作伙伴联谊会。会议分别邀请政府有关部门领导、行业协会领
被誉为太阳能热利用行业年度“奥运会”的第十一届中国国际太阳能品牌产品博览会近日在南京举行。与会专家指出,太阳能热利用将更加多元化,尤其是太阳能和其他清洁能源的互补集成将是未来发展的主流方向。热能占国家能源总消耗的50%~55%,利用太阳能转化为热能即太阳能热利用是实现能源替代、保障能源安全和减少排放的重大保障。目前,我国是世界上太阳能热利用产业生产和应用第一大国,年产值近千亿元,全国太阳能集热器安装总面积已接近3.1亿平方米;太阳能光热产业已经列入国家七大战略性新兴产业之一。国家《可再生能源发展“十二五”
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