用于執(zhí)行真空太陽能熱面板的排氣循環(huán)的方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種對(duì)真空太陽能熱面板執(zhí)行排氣循環(huán)的方法，該方法包括對(duì)整個(gè)面板加熱達(dá)到至少一個(gè)面板部件可承受的最高溫度（Tm）的階段。根據(jù)本發(fā)明可以看出另一加熱階段，該另一加熱階段是對(duì)一些選定的面板部件的選擇性加熱階段，且在高于最高溫度（Tm）的第二溫度（Th）下執(zhí)行。
【專利說明】用于執(zhí)行真空太陽能熱面板的排氣循環(huán)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種執(zhí)行真空太陽能熱面板的排氣循環(huán)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，真空太陽能熱面板至少包括扁平真空密閉殼體，該殼體具有可透射可見太陽能輻射的玻璃板。在真空殼體內(nèi)部布置有吸熱器以及進(jìn)入和離開殼體并連接至吸熱器的管道。
[0003]因此，太陽能輻射通過玻璃板進(jìn)入真空殼體，由吸熱器吸收并轉(zhuǎn)換成熱。所轉(zhuǎn)換成的熱傳遞至管道，隨后傳遞至在管道中流動(dòng)的傳熱流體。
[0004]在包圍吸熱器和與吸熱器連接的部分管道的殼體內(nèi)部保持真空，以防止熱通過對(duì)流而逸出到外部環(huán)境。
[0005]例如，在以同一 申請(qǐng)人:的名義公布的PCT申請(qǐng)W02010/003653中描述了已知類型的真空太陽能熱面板。從公布的PCT申請(qǐng)W02005/075900中還已知一種可抽真空的平板太陽能集熱器。
[0006]眾所周知，真空太陽能熱面板需要從其內(nèi)表面受限制地除氣，以便通過合適的吸氣泵將內(nèi)部壓力維持在所需的水平持續(xù)數(shù)年。
[0007]更具體地，通過排氣循環(huán)減少了除氣，其中，面板溫度升高以便提供能量來促進(jìn)氣體從內(nèi)表面解吸，同時(shí)使該面板連接到真空泵以排出這樣的氣體。
[0008]排氣循環(huán)的持續(xù)時(shí)間和內(nèi)表面除氣的最終水平緊密關(guān)聯(lián)于排氣循環(huán)期間面板達(dá)到的最高溫度。
[0009]該排氣循環(huán)的最高溫度應(yīng)該高于正常操作期間面板任何部分達(dá)到的最高溫度，以避免另外的除氣迸發(fā)，所述另外的除氣迸發(fā)能夠顯著地增大面板內(nèi)部的壓力和/或降低與面板連接的吸氣泵的泵送能力。對(duì)于各種類型的吸氣泵，泵速根據(jù)吸附的氣體量而減小是已知的。
[0010]尤其是，在排氣循環(huán)期間由面板的吸熱器達(dá)到的最高溫度應(yīng)該高于在滯止?fàn)顟B(tài)(即，當(dāng)面板暴露于最大太陽能輻照度且連接到面板的管道中沒有流動(dòng)的流體時(shí))下面板的吸熱器達(dá)到的最高溫度。眾所周知，對(duì)于高質(zhì)量的真空太陽能熱面板，這樣的最高溫度可以超過300°C。
[0011]對(duì)真空太陽能熱面板執(zhí)行排氣循環(huán)和對(duì)其內(nèi)表面執(zhí)行除氣的已知方法要求面板附連至真空泵且插入到烘箱中，在烘箱中，小心地增大面板的溫度，注意不要超過對(duì)于各種面板部件的結(jié)構(gòu)性限制。
[0012]可以證實(shí)，實(shí)現(xiàn)面板的玻璃-金屬密封件的成分通常限制上文指出的排氣循環(huán)允許的最高溫度以及由此限制面板內(nèi)表面的除氣所允許的最高溫度。具體地，用于該密封件的材料的固相線溫度或軟化溫度設(shè)定了不應(yīng)當(dāng)達(dá)到的極限，因?yàn)橛捎诖髿鈮毫徒M成材料熱膨脹度的差異，這些密封件已經(jīng)嚴(yán)重地受到了結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形的影響。
[0013]根據(jù)W02010/003653，在高于200°C的溫度下執(zhí)行抽氣過程。這樣的過程會(huì)在最高溫度上受玻璃金屬密封件中所使用的玻璃料的轉(zhuǎn)變溫度限制，對(duì)于玻璃類型的轉(zhuǎn)變溫度一般接近320°C。在這種情況下，應(yīng)該使用270°C的最高排氣溫度(一般地，可以達(dá)到比轉(zhuǎn)變溫度低50°C)。然而，考慮到在面板滯止的情況下，由高真空圍繞的高度選擇性太陽能吸收器達(dá)到的最高溫度可以容易地超過300°C，所描述的排氣循環(huán)不會(huì)超過太陽能吸收器在面板操作期間可以達(dá)到的最高溫度，這會(huì)導(dǎo)致局部的和不完全的面板除氣。
[0014]此外，在W02005/075900中，所描述的排氣過程的最高排氣溫度受限于用于玻璃-金屬密封件的軟金屬帶的固相線溫度，該軟金屬帶除非使用特種合金，一般為鉛或鉛合金，該最高排氣溫度不會(huì)超過高真空圍繞的高選擇性太陽能吸收器在面板滯止的情況下所達(dá)到的最高溫度。
[0015]根據(jù)這些已知的方法，因此，面板的滯止會(huì)產(chǎn)生不期望的附加的除氣，這將通過增大面板的內(nèi)部壓力和/或降低與面板連接的吸氣泵的泵送能力而影響面板的性能。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)問題是提供一種對(duì)真空太陽能熱面板執(zhí)行排氣循環(huán)的方法，該方法保證在面板滯止期間進(jìn)行的面板內(nèi)表面的除氣保持在令人滿意的水平，通過這種方法，克服了仍影響根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方法的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明進(jìn)行的方案觀點(diǎn)是，對(duì)真空太陽能熱面板執(zhí)行排氣循環(huán)，將一些選定部件的溫度保持在比面板的真空殼體的溫度高的溫度；通過選擇性加熱該選定的部件，獲得該溫度上的差異。
[0018]基于該方案觀點(diǎn)，通過對(duì)真空太陽能熱面板執(zhí)行排氣循環(huán)的方法解決該技術(shù)問題，該方法包括將整個(gè)面板加熱到一最高溫度的階段，該最高溫度是至少一個(gè)面板部件可承受的溫度，其特征在于，該方法包括另一加熱階段，該另一加熱階段是對(duì)一些選定的面板部件進(jìn)行的選擇性加熱階段并在高于所述最高溫度的第二溫度下執(zhí)行。
[0019]有利地，所述第二溫度是所述選定部件可以承受的。
[0020]而且，所述第二溫度被選定在250°C和550°C之間的范圍內(nèi)。
[0021]與所述第一加熱階段同時(shí)執(zhí)行選擇性加熱階段。
[0022]選擇性加熱階段涉及并入于所述面板中的太陽能吸收器。
[0023]而且，選擇性加熱階段包括照射所述面板。
[0024]此外，例如，選擇性加熱階段包括采用在可見光范圍內(nèi)的電磁輻射照射所述面板。
[0025]作為替選，例如，選擇性加熱階段包括采用射頻電磁輻射照射所述面板。
[0026]有利地，在烘箱中、達(dá)到所述最高溫度下，進(jìn)行對(duì)整個(gè)面板進(jìn)行的第一加熱階段。
[0027]根據(jù)下文的描述，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的真空太陽能熱面板執(zhí)行排氣循環(huán)的方法的特征和優(yōu)點(diǎn)在以下的描述中將是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]在附圖中:
[0029]圖1和圖2分別在相應(yīng)的圖中示意性地示出 申請(qǐng)人:采用已知的方法和本發(fā)明的方法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果?！揪唧w實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行真空太陽能熱面板的排氣循環(huán)的方法，其中，一些選定部件的溫度通過選擇性加熱該選定部件而保持在比面板的真空殼體的溫度高的溫度。具體地，在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，選定部件是包括在面板中的太陽能吸收器。
[0031]更具體地，該方法包括將整個(gè)面板加熱至預(yù)定的最高溫度Tm的第一加熱階段，該最高溫度是真空殼體的至少一個(gè)部件(即，至少一種組成材料)可承受的溫度。
[0032]在該第一加熱階段期間，整個(gè)面板在烘箱中被加熱。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一方面，該方法還包括第二加熱階段，尤其是對(duì)面板的一些選定部件的選擇性加熱階段，該選擇性加熱階段在第二溫度Th下執(zhí)行，第二溫度Th高于面板的組成材料中的至少一種組成材料可以承受的最高溫度Tm，但同一面板的選定部件剛好可以承受該第二溫度Th。該第二溫度Th在250°C至550°C之間的范圍中。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，選擇性加熱階段涉及并入至面板中的太陽能吸收器。
[0035]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，選擇性加熱階段與第一加熱階段同時(shí)執(zhí)行。
[0036]具體地，通過在烘箱內(nèi)用可見光照射實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能吸收器的選擇性加熱，該可見光穿過面板的真空殼體的透明玻璃板且被太陽能吸收器的選擇性涂層吸收，從而升高太陽能吸收器的溫度。
[0037]可替選地，通過射頻電磁輻射的輻射實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能吸收器的選擇性加熱，該射頻電磁輻射穿過面板的真空殼體的電絕緣玻璃板，引發(fā)作為太陽能吸收器的一部分的選擇性金屬板中產(chǎn)生電流，從而增加太陽能吸收器的溫度。
[0038]可見光和/或RF (射頻)電磁輻射的使用僅是用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的選擇性加熱階段的示例。
[0039]通過該方式，面板獲得較好的除氣。因此，根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)真空太陽能熱面板執(zhí)行排氣循環(huán)的方法可以獲得在內(nèi)部具有高真空且因此具有優(yōu)良性能的太陽能面板，在長期滯止所處的溫度高于真空殼體的組成材料可以承受的最高溫度的情況下也是如此。
[0040]采用本發(fā)明的方法獲得的減少的除氣尤其關(guān)聯(lián)于包括在面板中的太陽能吸收器。
[0041]在圖1的附圖中，記錄了由于采用1000W/m2的太陽能輻照度且達(dá)到300°C的溫度的處于滯止?fàn)顟B(tài)下的面板的高度選擇性太陽能吸收器的除氣而導(dǎo)致的壓力增大。具體地，太陽能吸收器經(jīng)受270°C的溫度Tm的對(duì)整個(gè)面板進(jìn)行的整體加熱階段，參考現(xiàn)有技術(shù)描述提供的整體排氣過程。因此，由于已經(jīng)解釋的不完全的排氣過程，圖解中的第一個(gè)峰對(duì)應(yīng)于附加的除氣。
[0042]在圖2的附圖中，記錄了由于采用1000W/m2的太陽能輻照度且達(dá)到300°C的溫度的處于滯止?fàn)顟B(tài)下的高度選擇性太陽能吸收器的除氣而導(dǎo)致的壓力增大。在這種情況下，太陽能吸收器同時(shí)經(jīng)受在270°C的溫度Tm下(烘箱中)對(duì)整個(gè)面板進(jìn)行的整體加熱階段以及在烘箱內(nèi)利用可見光照射的在325°C的溫度Th下(僅涉及吸收器)的選擇性加熱(具有相應(yīng)的局部排氣過程)。因此，應(yīng)該注意，通過實(shí)施選擇性加熱，沒有觀測(cè)到大的除氣峰，這是由于獲得太陽能吸收器的更完全的排氣。
[0043]這些記錄是由 申請(qǐng)人:采用本發(fā)明的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
[0044]其實(shí)，利用本發(fā)明的方法，在排氣循環(huán)期間達(dá)到的最大溫度可以大大超過太陽能吸收器的滯止溫度，這減少太陽能吸收器的除氣。反過來，這將維持吸氣劑泵的泵送能力，且因此延長了面板的壽命和/或降低了所需吸氣劑材料的量。
[0045]明顯地，針對(duì)滿足附帶的需要和特別的需要的目的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)上文描述的方法做出多處改動(dòng)，所有這些改動(dòng)都在如附加的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對(duì)真空太陽能熱面板執(zhí)行排氣循環(huán)的方法，所述真空太陽能熱面板連接到真空泵以排出脫附的氣體，所述方法包括將整個(gè)面板加熱達(dá)到最高溫度Tm的階段，該最高溫度是至少一個(gè)面板部件能夠承受的最高溫度，其特征在于，所述方法包括另一加熱階段，所述另一加熱階段是對(duì)一些選定的面板部件進(jìn)行的選擇性加熱階段，該另一加熱階段是在高于所述最高溫度Tm的第二溫度Th下執(zhí)行的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二溫度Th是所述選定的部件能夠承受的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二溫度Th在250°C和550°C之間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述選擇性加熱階段與所述第一加熱階段同時(shí)執(zhí)行。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述選擇性加熱階段涉及包括在所述面板中的太陽能吸收器。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述選擇性加熱階段包括照射所述面板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，采用在可見光范圍中的電磁輻射執(zhí)行對(duì)所述面板的所述照射。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，采用射頻電磁輻射執(zhí)行對(duì)所述所述面板的所述照射。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在烘箱中、達(dá)到所述最高溫度Tm來進(jìn)行對(duì)整個(gè)面板進(jìn)行的所述第一加熱階段。
【文檔編號(hào)】F24J2/05GK103459939SQ201180063197
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月28日
【發(fā)明者】維托利奧·帕爾米耶里 申請(qǐng)人:Tvp太陽能股份有限公司