CN102555355A

CN102555355A - 一种超白玻璃挡板

Info

Publication number: CN102555355A
Application number: CN2011104496479A
Authority: CN
Inventors: 许世森; 刘明义; 郑建涛; 徐越; 徐海卫; 裴杰; 刘冠杰
Original assignee: Huaneng Clean Energy Research Institute
Current assignee: Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-07-11

Abstract

一种超白玻璃挡板，包括超白玻璃基板，超白玻璃基板的外表面镀有增透膜，超白玻璃基板的内表面镀有红外反射涂层；本发明通过在超白玻璃外表面增加增透膜后，可使超白玻璃玻璃挡板的透射率增加至约95％，极大提高了太阳能集热场的镜场效率；通过在超白玻璃内表面增加红外反射涂层后，可使超白玻璃玻璃挡板的红外反射率达到约85～90％，显著提高了集热管的光热转化效率。

Description

一种超白玻璃挡板

技术领域

本发明属于太阳能光热利用技术领域，特别涉及适用于线聚焦式太阳能集热***二次反射镜用的一种超白玻璃挡板。

背景技术

随着国民经济的迅速增长，对能源的需求日益旺盛，能源短缺以及化石能源所产生的环境污染问题日益尖锐。可再生能源资源潜力大，可持续利用，在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面发挥了重要作用，已引起了国际社会的广泛关注。可再生能源，主要是指太阳能、风能、生物质能和潮汐能等。从资源量、分布范围、清洁性、技术可靠性等方面分析，太阳能都比其它可再生能源更具优越性。太阳能发电技术是能源技术发展的热点，也是国际可再生能源技术发展的重点。

太阳能具有资源充足、长寿、分布广泛、安全、清洁以及技术可靠的优点。由于太阳能可以转换成多种其他形式的能量，因此应用范围非常广泛。其中太阳能发电在我国具有很大的发展潜力。我国太阳能资源丰富，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，与美国相近，比欧洲、日本优越得多。我国太阳能资源的理论储量达每年17000亿吨标准煤，约等于数万个三峡工程发电量的总和。

其中线聚焦式太阳能集热***以其结构简单、成本低、维护方便等优势，具有良好的市场应用前景。线聚焦式太阳能集热***是利用具有跟踪太阳运动装置的主反射镜列将太阳光反射聚集到具有二次复合抛物曲面的二级反射镜和集热管上，集热管将太阳光的辐射能转化为热能，并加热集热管内的工质水产生高温高压蒸汽，可广泛用于热力发电(太阳能热发电)、石油化工、煤化工等工业领域，也可用于冬季采暖等民用领域。

超白玻璃挡板是线聚焦式太阳能集热***二次反射镜部分的关键部件，其主要作用是有效减少集热管的对流与辐射散热损失。但由于玻璃挡板表面对太阳光的反射作用将降低太阳能镜场阵列(一次反射镜)反射光进入二次反射镜的透光效率。而且进入二次反射镜的太阳光已通过一次反射镜进行了聚光(聚光比：10～50)，因此玻璃挡板表面对进入二次反射镜太阳光的反射作用将显著降低太阳能集热场的镜场效率。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种超白玻璃挡板，该玻璃挡板提高太阳光的透光效率，同时通过红外反射涂层可有效降低集热管的红外辐射热损失。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种超白玻璃挡板，包括超白玻璃基板1，超白玻璃基板1的外表面镀有增透膜2，超白玻璃基板1的内表面镀有红外反射涂层3。

所述的增透膜2是厚度为10～250nm的单层或多层膜。

所述的增透膜2采用TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MgF₂、LaF₂、LiF、NdF₃、BeO、CeF₃、ZrO₂单材料或多材料复合而成。

所述的红外反射涂层3是厚度为10～100nm的单层或多层膜。

所述的红外反射层3为Nb、Cu、Al、Ti、Ag或Au金属薄膜。

所述的红外反射层3为TiO₂-SiO₂、ZnS-MgF₂或Ta₂O₆-SiO₂电介质多层膜。

所述的红外反射层3为TiO₂-Ag-TiO₂或ZnS-Ag-ZnS金属电介质复合膜。

本发明通过在超白玻璃1外表面增加增透膜2后，可使超白玻璃玻璃挡板的透射率增加至约95％，极大提高了太阳能集热场的镜场效率；通过在超白玻璃1内表面增加红外反射涂层3后，可使超白玻璃玻璃挡板的红外反射率达到约85～90％，显著提高了集热管的光热转化效率。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

参照附图，一种超白玻璃挡板，包括超白玻璃基板1，超白玻璃基板1的外表面镀有增透膜2，超白玻璃基板1的内表面镀有红外反射涂层3。

所述的超白玻璃基板1为超白浮法玻璃板，厚度为2～6mm。

所述的红外反射涂层3是厚度为10～100nm的单层或多层膜。

所述的红外反射层3为Nb、Cu、Al、Ti、Ag或Au金属薄膜。

所述的红外反射层3为TiO₂-SiO₂、ZnS-MgF₂或Ta₂O₆-SiO₂电介质多层膜；

本发明的原理为：通过在超白玻璃1外表面增加增透膜2，用以减少玻璃表面对太阳光的反射强度，使透射光强度增大。普通超白玻璃的透光率一般可达90％以上，但是由于用于线聚焦式太阳能集热***二次反射镜的玻璃挡板的入射光线的入射角较大，因此该玻璃挡板的实际透光率较低。经过实际测试数据表明，普通超白玻璃挡板的实际透光率一般为70～75％，极大降低了太阳能集热场的镜场效率。有必要采用增透膜2减少玻璃表面对太阳光的反射强度，增加透射光强度。

增透膜2的厚度选择：最简单的增透膜是单层膜，若空气、增透膜和超白玻璃的折射率分别为n1、n2和n3，则从玻璃表面反射光束与从增透膜表面反射光束的相位差正好等于π或者π的奇数倍时，即可完全消除反射光、达到太阳光增透的目的。因此，增透膜2是厚度为10～250nm的单层或多层膜。

增透膜2材料的折射率选择：为了使从玻璃表面反射光束与从增透膜表面反射光束能够很好地干涉相消，就要求这两束反射光的振幅相差较小。因为当n2＝(n1*n3)^1/2时，该两表面的反射系数将相同，所以要求增透膜的折射率应该在n1与n3之间。因此，通过增透膜的厚度和折射率的选择，可达到减小玻璃挡板表面的反射光，提高透光强度的效果。由于对于一定厚度的单层增透膜，只能消除一定波长的光的反射。为了提高太阳光(较宽光谱区域)的增透效果，可采用双层、三层甚至多层增透膜。

增透膜2材料采用TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MgF₂、LaF₂、LiF、NdF₃、BeO、CeF₃、ZrO₂单材料或多材料复合而成。

镀膜方式可采用蒸镀或化学镀。

通过在超白玻璃1外表面增加增透膜2后，可使超白玻璃玻璃挡板的透射率增加至约95％，极大提高了太阳能集热场的镜场效率。超白玻璃挡板在减少集热管对流热损失的同时，为进一步减少集热管的辐射热损失，在超白玻璃挡板在其内表面增加了红外反射涂层3。这是由于集热管的工作温度一般不超过450℃，其辐射热损失主要为红外辐射损失。通过玻璃挡板内表面的红外反射涂层将较大的减少了红外辐射热损失，进一步提高了集热管的光热转化效率。

Claims

1.一种超白玻璃挡板，包括超白玻璃基板(1)，其特征在于，超白玻璃基板(1)的外表面镀有增透膜(2)，超白玻璃基板(1)的内表面镀有红外反射涂层(3)。

2.根据权利要求1所述的一种超白玻璃挡板，其特征在于，所述的增透膜(2)是厚度为10～250nm的单层或多层膜。

3.根据权利要求1所述的一种超白玻璃挡板，所述的增透膜(2)采用TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、MgF₂、LaF₂、LiF、NdF₃、BeO、CeF₃、ZrO₂单材料或多材料复合而成。

4.根据权利要求1所述的一种超白玻璃挡板，所述的红外反射涂层(3)是厚度为10～100nm的单层或多层膜。

5.根据权利要求1所述的一种超白玻璃挡板，所述的红外反射层(3)为Nb、Cu、Al、Ti、Ag或Au金属薄膜。

6.根据权利要求1所述的一种超白玻璃挡板，所述的红外反射层(3)为TiO₂-SiO₂、ZnS-MgF₂或Ta₂O₆-SiO₂电介质多层膜。

7.根据权利要求1所述的一种超白玻璃挡板，所述的红外反射层(3)为TiO₂-Ag-TiO₂或ZnS-Ag-ZnS金属电介质复合膜。