推薦機(jī)構(gòu): | 項(xiàng)目階段: | 所屬領(lǐng)域:新型材料,新能源及新能源汽車,節(jié)能環(huán)保 |
知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況:獨(dú)占 | 技術(shù)交易方式:技術(shù)許可,技術(shù)轉(zhuǎn)讓 | 意向交易額:面議 |
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推薦機(jī)構(gòu) | 推薦人 | ||
委托機(jī)構(gòu) | 技術(shù)經(jīng)理人 | ||
項(xiàng)目名稱 | 太陽能聚焦熱發(fā)電集熱器用太陽光譜選擇性吸收涂層 | 項(xiàng)目持有人 | 北京航天航空大學(xué) |
知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況 | 獨(dú)占 | ||
項(xiàng)目所屬領(lǐng)域 | 新型材料,新能源及新能源汽車,節(jié)能環(huán)保 | ||
項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn) | 集熱器的關(guān)鍵技術(shù)包括:①光熱轉(zhuǎn)化效率(用光譜選擇性吸收涂層的 吸收率/發(fā)射率之比,集熱器熱損等參數(shù)衡量);②耐溫性能;③服役壽命;④耐候性 等。目前集熱器的耐溫性、壽命、耐候性問題均不過關(guān),成為該工程技術(shù)領(lǐng)域的突出 難題。這幾個(gè)問題不能解決,就談不上太陽能熱利用及熱發(fā)電工程的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 | ||
原理路線 | 集熱器是太陽能熱利用和熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是太陽能利用中的關(guān)鍵技術(shù)之 一,直接關(guān)系到太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能的效率。太陽光譜選擇性吸收涂層是目前太陽 能聚焦熱發(fā)電技術(shù)中的關(guān)鍵材料技術(shù),用于其關(guān)鍵部件-集熱管/吸熱器里,起光能-熱 能的轉(zhuǎn)換作用。但至今仍有許多技術(shù)與工程問題沒有解決,成為制約太陽能熱利用的 瓶頸技術(shù)問題。集熱器的關(guān)鍵技術(shù)包括:①光熱轉(zhuǎn)化效率(用光譜選擇性吸收涂層的 吸收率/發(fā)射率之比,集熱器熱損等參數(shù)衡量);②耐溫性能;③服役壽命;④耐候性 等。目前集熱器的耐溫性、壽命、耐候性問題均不過關(guān),成為該工程技術(shù)領(lǐng)域的突出 難題。這幾個(gè)問題不能解決,就談不上太陽能熱利用及熱發(fā)電工程的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。槽 式聚焦集熱管需要在真空環(huán)境耐 600℃的涂層,塔式聚焦吸熱器需要在大氣下耐 1000℃ 的涂層材料或塊體材料,菲涅爾式聚焦集熱管需要大氣環(huán)境下具有高的耐候性和耐 400℃ 高溫的涂層。該涂層是一種多成分的多層膜,一般應(yīng)用物理氣相濺射沉積的方法制備, 主要應(yīng)用磁控濺射技術(shù),在長 4 米的集熱管或塔式柱狀吸熱器上制備厚度均勻,表面無缺陷,結(jié)合力良好的多層膜。涂層性能要求耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、長壽命、高 的光熱轉(zhuǎn)換效率、低成本等。關(guān)于高的光熱轉(zhuǎn)換效率則要求高的太陽能吸收率,低的 紅外發(fā)射率。該涂層目前最大的挑戰(zhàn)是耐高溫、耐候性能。具體要求指標(biāo)如下:
光學(xué)性能:吸收率α ≥95%(λ:300-2500 nm),發(fā)射率ε≤8%(λ:2.5-50 μ m), 在 400℃以上高溫環(huán)境下工作壽命期望達(dá)到 25 年以上,槽式集熱管涂層在真空環(huán)境耐高溫 400-600℃,塔式吸熱器光熱轉(zhuǎn)換材料在大氣環(huán)境下耐高溫 1000℃。
該多層膜光學(xué)涂層體系用于太陽能光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的關(guān)鍵部件:集熱管/吸熱器上, 將太陽輻射能高效轉(zhuǎn)化為熱能,是太陽能光熱應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵材料技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù):
①長壽命及壽命評(píng)估;②耐高溫性能及耐溫性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);③耐候性(耐鹽霧、耐風(fēng)沙、耐冷熱交變、耐嚴(yán)寒);④高可靠性及低維修率評(píng)估方法;⑤玻璃-金屬真空封接匹配技術(shù);⑥光熱轉(zhuǎn)換效率。
北航在國內(nèi)較早(自 2005 年)開展了關(guān)于“中高溫太陽光譜選擇性吸收涂層的熱穩(wěn)定性及其機(jī)理研究”和“中高溫太陽能真空集熱管的研制”的工作,在太陽能光熱轉(zhuǎn)換涂層材料(金屬-陶瓷多層膜)的膜系設(shè)計(jì)、制備工藝、結(jié)構(gòu)分析、光學(xué)性能與熱穩(wěn)定性、以及集熱管組裝等方面做了大量研究工作,承擔(dān)國家級(jí)科研項(xiàng)目多項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)文章 50 余篇,已設(shè)計(jì)開發(fā)出 M(合金)-Al2O3 以及 MNO 等 5 個(gè)系列的耐高溫光譜選擇性吸收薄膜新體系,其吸收率α≥95%(0.35μm <λ<2.5μm),發(fā)射率ε≤7%(2.5μm <λ< 30μm),耐高溫 600℃以上,達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用的要求,目前居國內(nèi)領(lǐng)先水平。 為太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)解決關(guān)鍵技術(shù)問題、打破國際壟斷、提供具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵產(chǎn)品奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
集熱器是太陽能熱利用和熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是太陽能利用中的關(guān)鍵技術(shù)之一,直接關(guān)系到太陽能熱利用與熱發(fā)電工程能否順利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。需要大型磁控濺射鍍膜設(shè)備制備其光譜選擇性吸收涂層、或需金屬冶煉設(shè)備制備塔式聚焦熱發(fā)電工程所需的大型塊狀吸熱器。其產(chǎn)品可提供大型太陽能熱發(fā)電工程使用。
生產(chǎn)投資成本 1000 萬以上,效益根據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場(chǎng)而定。 |
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項(xiàng)目階段 | |||
市場(chǎng)應(yīng)用與前景 | 集熱器是太陽能熱利用和熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,是太陽能利用中的關(guān)鍵技術(shù)之一,直接關(guān)系到太陽能熱利用與熱發(fā)電工程能否順利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。需要大型磁控濺射鍍膜設(shè)備制備其光譜選擇性吸收涂層、或需金屬冶煉設(shè)備制備塔式聚焦熱發(fā)電工程所需的大型塊狀吸熱器。其產(chǎn)品可提供大型太陽能熱發(fā)電工程使用。生產(chǎn)投資成本 1000 萬以上,效益根據(jù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模與市場(chǎng)而定。 | ||
技術(shù)交易方式 | 技術(shù)許可,技術(shù)轉(zhuǎn)讓 | ||
意向交易額 | 面議 | ||
備注 |
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