关于可替代传统玻璃反射镜的反射膜产品,你应该知道这些
来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 1707查看 | 2017-12-12 16:53:00    
       CSPPLAZA光热发电网报道:对光热发电产业来说,反射膜最被认可的应用之一就是它可以在槽式和线性菲涅尔式集热器上用来替代传统的玻璃反射镜。与传统的集热器相比,这些集热器在设计之初就可以利用到反射膜独特的优势,从而更显著地降低成本并提高性能。

       在大多数的反射膜应用中,反射镜面板是由反射膜复合到基底板上而形成,典型的基底板材料通常是铝板或者铁板。虽然选择不同的材料可能会使反射镜面板的表面看上去有些不同,但实际测得的这些产品的性能几乎是完全一致的。同时,与传统玻璃镜面板相比,通过应用反射膜创造出基于平面的柔性化的轻质反射镜,能够降低储存和运输成本。

  历经多年发展,反射膜反射镜整体系统方案已面向市场

  在反射膜的发展历史中,有两家最著名的商业公司参与了专门应用于光热发电领域的反射膜的研发工作,分别是美国3M(Minnesota Mining and Manufacturing)和美国天源光热科技公司(SKYFUEL,简称天源公司)。

  3M以反射膜及其附属产品如膜边缘用的密封胶、清洁剂等的研发和销售为主,但并不提供整体反射镜系统方案。早在1984年,3M公司开始为其开发的第一代反射膜申请专利(彼时的反射膜并非专为光热发电产业设计)。此后,3M公司虽然进一步开发了光热领域专用诸如型号为SMF-1100的反射膜,但据最新信息,3M公司已终止向光热市场提供此类产品。


  而另一方ReflecTech的反射膜是一种镀银高分子聚合物薄膜,由天源公司和美国国家可再生能源实验室(NREL)联合开发,其产品已经在NREL通过了能效测试,并被实施在多个商业项目上,产品可靠性得到实际运行参数的证实。据了解,其最早的反射膜产品在上世纪90年代中期得到发展,并于1999年获得第一项专利。

       近20年来,天源公司致力于不断完善应用于户外的ReflecTech®反射膜,并可以提供整体的SkyTrough反射膜反射镜系统方案。目前,该产品的太阳能镜面反射率和在光热发电领域中使用的传统玻璃的太阳能镜面反射率旗鼓相当,并成为光热发电产业历史中经过最深入研究和测试的户外应用反射膜。

  光学性能与玻璃反射镜相当

  然而,在光热发电产业中存在这样一个认知误区,即应用于户外的反射膜的实际性能只经历过有限的测试和验证。但是,与大多数传统玻璃反射镜相比,ReflecTech反射镜膜已接受并通过了更多的第三方检测。

  由ASME 2009此前所发表的论文显示,ReflecTech® 反射镜膜具有94 %的太阳能加权半球反射率和在660 nm及25-mrad (1.4°) 全接受角的94%的镜面反射率(详见下表)。此性能与应用于CSP产业的玻璃反射镜的性能是相当的。


  同时,作为全球知名的太阳能反射器产品测试和性能测量的权威机构,NREL也对ReflecTech反射镜膜的反射率进行了大量与广泛的评估和验证。自2009年以来,这些评估和验证结果数据已向公众开放,并由许多享有声誉的出版商和独立的资料提供方广为传播。
  

  图:由NREL测量的在全太阳光谱中ReflecTech反射镜膜的镜面反射率

  寿命周期超30年,可满足光热发电行业需要

  事实上,除了在室内实验室所做的性能测试,包括ReflecTech反射镜膜在内的反射镜也接受了NREL超加速风化系统(UAWS)的检测。据了解,超加速风化系统(UAWS)是用于测试材料在户外紫外线光照射下长期耐候性的一个加速器平台。在测试过程中,样品将暴露在30ºC和60ºC的常温下,这时自然光中的紫外线部分以100倍的倍率被集中照射到样品上以加速老化机制。

  值得注意的是,在长期的超加速风化系统(UAWS)耐候性测试中,ReflecTech反射镜膜以反射性能几乎没有衰减的优异成绩通过了测试,得出了其光学耐久性可达30多年的结论。

  图:NREL对ReflecTech反射镜膜进行超加速风化系统(UAWS)测试的相关数据

  据CSPPLAZA此前报道,天源公司专属的SkyTrough®槽式集热器采用ReflecTech反射膜技术,配80mm高温真空集热管,开口6米,比传统的欧洲槽略大,反射镜采用铝质基板,上面覆ReflecTech反射膜。2009年,该反射镜系统应用于位于美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠(Mojave Desert)的SEGS II项目中。在严酷的沙漠气候环境的考验下,该反射镜仍保持着最初测定的镜面反射率。NREL对以ReflecTech反射镜膜为核心技术的SkyTrough槽式集热器进行了测试,结果显示SkyTrough在当前槽式集热器技术中光学精度最高。

  图:ReflecTech在SEGSII光热电站中反射率表现情况

       总的来看,对反射膜的利用为槽式集热器设计开辟了新思路。天源公司的SkyTrough槽式集热器通过该公司特别设计的槽式“肋板”来形成抛物面形状的反射表面,而这些具有高精度抛物线形状边沿的“肋板”事先由全自动的生产设备制造而成,一旦反射镜面板滑动插入到肋板(在SkyTrough集热器上具有专利的一个部件)轨道中,就可以形成一个更加具有光学精确度的抛物面,从而提高集热器的光学效率。在此情况下,反射镜不会破碎,从而进一步从整体上降低了项目的运维成本。新一代7米宽大开口的SkyTroughDSP槽式集热器也是以ReflecTech反射镜膜和槽式“肋板”为核心技术,在框架设计和材料上做出了更多的优化,在不牺牲产品性能的基础上,将系统整体成本降到最低。

注:本文由CSPPLAZA会员单位天源光热科技公司提供素材,CSPPLAZA编辑整理完成。如您对ReflecTech反射镜膜、反射膜、SkyTrough槽式集热器或对集成了非玻璃反射镜面板的光热发电槽式集热器技术有任何疑问,请通过电子邮箱info@skyfuel.com与该公司取得联系。
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