ES2317796B2

ES2317796B2 - Recubrimiento absorbente selectivo de la radiacion, tubo absorbente y procedimiento para su fabricacion.

Info

Publication number: ES2317796B2
Application number: ES200703086A
Authority: ES
Inventors: Thomas Kuckelkorn; Wolfang Graf; Christina Hildebrandt; Andreas Georg
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2010-07-23
Anticipated expiration: 2027-11-22
Also published as: DE102006056536B9; ITTO20070855A1; US20080121225A1; US7909029B2; CN101191677A; ES2317796A1; CN101191677B; DE102006056536B3

Abstract

Recubrimiento absorbente selectivo de la radiación, tubo absorbente y procedimiento para su fabricación.

La invención se refiere a un recubrimiento absorbente (20) selectivo de la radiación para tubos absorbentes (13) de colectores ranurados parabólicos (10), con al menos dos capas de barrera (24a, 24b), una capa reflectante (21) en la zona infrarroja dispuesta encima, al menos una capa de absorción (22) dispuesta sobre la capa reflectante (21) y con una capa anti-reflexión (23) dispuesta sobre la capa de absorción (22). La invención se refiere a un tubo absorbente (13) con un tubo (1) de acero y con un recubrimiento absorbente (20) de este tipo aplicado sobre su lado exterior y se presenta un procedimiento para la fabricación de un tubo absorbente (13) de este tipo.

Description

La invención se refiere a un recubrimiento absorbente selectivo de la radiación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente. La invención se refiere también a un tubo absorbente con un recubrimiento selectivo de la radiación de este tipo, a un procedimiento para su fabricación y a un procedimiento para el funcionamiento de un colector ranurado parabólico utilizando tubos absorbentes de este tipo.

Los recubrimientos absorbentes habituales están constituidos por una capa reflectante en la zona infrarroja, aplicada sobre un substrato, especialmente un tubo metálico, una capa de Cermet, que dispone de un grado de absorción alto en la zona del espectro solar, y una capa de cubierta aplicada sobre la capa de Cermet, que se designa como capa anti-reflexión y que está prevista, debido al índice de refracción alto de la capa de Cermet, para la reducción de la reflexión superficial sobre la capa de Cermet.

Un propósito fundamental es conseguir un rendimiento energético lo más alto posible. El rendimiento energético depende, entre otras cosas, de los coeficientes del grado de absorción \alpha y del grado de emisión \varepsilon, pretendiendo siempre un grado de absorción alto (\alpha > 95%) y un grado de emisión reducido (\varepsilon < 10%) del recubrimiento absorbente.

Además, el rendimiento del colector se determina a través de la temperatura, a la que se funciona. Desde este punto de vista, se desea una temperatura lo más alta posible. Por el contrario, la estabilidad del sistema de capas del recubrimiento absorbente se reduce, sin embargo, a medida que se eleva la temperatura de funcionamiento, en virtud de procesos de envejecimiento y/o de difusión, con lo que se pueden reducir en gran medida, por ejemplo, la propiedad de absorción de la capa de Cermet y la propiedad de reflexión de la capa reflectante en la zona infrarroja.

El documento DE 101 50 738 C1 describe, por lo tanto, un recubrimiento absorbente selectivo de la radiación, que no debe mostrar ninguna modificación relevante del color y, por lo tanto, ningún envejecimiento. Esto se consigue porque durante la aplicación de una tercera capa, que está constituida por aluminio y óxido de aluminio, se ajusta una corriente volumétrica de oxígeno determinada. Sobre esta capa se aplica una capa final de Al_{2}O_{3}.

Se conoce a partir del documento US 5.523.132 un recubrimiento absorbente, en el que están previstas varias capas de Cermet, que se diferencian en la porción de metal y, por lo tanto, en el índice de refracción. Creando varios máximos de absorción en diferentes longitudes de oda, debe conseguirse una adaptación mejorada al espectro solar. Las capas anti-difusión puede estar previstas entre la capa de Cermet y la capa reflectante en la zona IR o bien entre la capa de Cermet y la capa anti-reflexión, donde no se proporcionan datos sobre el material ni el espesor de la capa.

En Michael Lanxner y Zvi Elgat en SPIE Vol. 1272 Optical Materials Technology for Energy Efficiency and Solar Energy Conversion IX (1990), páginas 240 a 249 con el título "Solar selective absorber coating for high service temperatures, produced by plasma sputtering" se describe un recubrimiento absorbente aplicado sobre un substrato de acero con una capa anti-reflexión de SiO_{2}, una capa de Cermet de una composición de Mo/Al_{2}O_{3} y una capa reflectante en la zona infrarroja de molibdeno, en el que entre la capa reflectante en la zona infrarroja y el substrato está dispuesta una barrera a la difusión de Al_{2}O_{3}.

Se conoce a partir del documento DE 10 2004 010 689 B3 un absorbente con un recubrimiento absorbente selectivo de la radiación, una capa de bloqueo a la difusión, una capa de reflexión metálica, una capa de Cermet y una capa anti-reflexión. La capa de bloqueo a la difusión es una capa de óxido, que está constituida por componentes oxidados del substrato metálico.

Para las capas reflectantes en la zona infrarroja se utiliza habitualmente molibdeno. Sin embargo, las propiedades de reflexión de una capa de molibdeno no son óptimas, de manera que es deseable emplear materiales mejor reflectantes.

La temperatura de funcionamiento de los tubos absorbentes conocidos está en 30-400ºC a vacío. Por los motivos anteriores, se pretende, en principio, incrementar adicionalmente la temperatura de funcionamiento, sin perjudicar, sin embargo, por ejemplo, las propiedades de absorción de la capa de Cermet y las propiedades de reflexión de la capa reflectante en la zona infrarroja.

En C. E. Kennedy, "Review of Mid- to High- Temperature Solar Selective Absorber Materials", Technical Report del National Renewable Energy Laboratory, edición de Julio de 2002, se resumen tales pretensiones. A partir de ello se conoce una estructura de capas de una capa de absorción de ZrO_{x}N_{y} o de una capa de absorción de ZrC_{x}N_{y} y de una capa reflectante en la zona IR de Ag o Al, que presenta una estabilidad de la temperatura mejorada en el aire a través de la incorporación de una capa de difusión de Al_{2}O_{3}. Además, se ha comprobado que la estabilidad a la temperatura de la capa de reflexión infrarroja a vacío se puede mejorar a través de la incorporación de una capa de bloqueo a la difusión debajo de esta capa. Para esta capa de barrera se proponen Cr_{2}O_{3}, Al_{2}O_{3} o SiO_{3} como materiales de capa. De esta manera se eleva la estabilidad de la capa de reflexión de plata hasta 500ºC.

Por lo tanto, no se ha concluido la pretensión de capas más estables con un grado de absorción y de emisión al mismo tiempo mejorado.

El cometido de la invención es, en este sentido, preparar un recubrimiento absorbente, tubos absorbentes con un recubrimiento de este tipo y colectores ranurados parabólicos, en los que se emplean estos tubos absorbentes, que pueden funcionar duraderamente de una manera más económica.

Este cometido se soluciona porque la capa reflectante en la zona infrarroja está dispuesta sobre al menos dos capas de barrera.

Se ha mostrado de una manera sorprendente que el blindaje de la capa reflectante en la zona IR frente al substrato a través de una barrera de dos capas impide más eficazmente una difusión en el interior del material del substrato, condicionada sobre todo térmicamente, especialmente de hierro desde el tubo absorbente de acero en la capa reflectante en la zona IR y de esta manera se eleva la estabilidad a la temperatura a largo plazo del recubrimiento.

Esto se consigue muy bien especialmente cuando una primera capa de barrera de las al menos dos capas de barrera está constituida por un óxido generado térmicamente y una segunda capa de barrera de las al menos dos capas de barrera está constituida por un compuesto de Al_{x}O_{y}. Como óxidos de aluminio se prefieren AlO, AlO_{2} así como Al_{2}O_{3}. De estos óxidos de aluminio se prefiere especialmente Al_{2}O_{3}.

Con preferencia, entre la capa reflectante en la zona IR y la capa de absorción, que está constituida de una manera ventajosa por Cermet, está dispuesta una tercera capa de barrera, que está constituida con preferencia por un compuesto de Al_{x}O_{y}, pudiendo adoptar x los valores 1 ó 2 e y los valores 1, 2 ó 3.

La incorporación de la capa reflectante en la zona infrarroja entre dos capas de óxido de aluminio y la configuración implicada con ello de un sándwich tiene la ventaja de que no se puede difundir tampoco ningún material de la capa reflectante en la zona infrarroja en la capa de absorción superpuesta y de esta manera perjudicar las propiedades de absorción de la capa de absorción. De esta manera, se puede asegurar la evitación amplia de difusiones dentro del sistema de capas, especialmente en o desde la capa reflectante en la zona infrarroja, así como en la capa de absorción de Cermet.

De este modo, se ha podido constatar por primera vez una absorción alta con \alpha > 95,5% y una grado de emisión reducido con \varepsilon < 9% a una temperatura de funcionamiento de 550ºC a vacío durante un periodo de tiempo de 250 horas. De este modo se puede mejorar el rendimiento de un colector con un tubo de absorción, provisto con este recubrimiento, al mismo tiempo en un doble sentido: la relación mejorada de la selectividad \alpha/\varepsilon > 0,95/0,1 significa un rendimiento más elevado de la energía de radiación y una temperatura de funcionamiento elevada posibilita una conversión más eficiente en energía eléctrica, asegurando ya la duración de vida larga de un recubrimiento de este tipo el funcionamiento económico de un colector ranurado parabólico correspondiente con tubos de absorción recubiertos de esta manera.

La alta estabilidad a la temperatura del recubrimiento absorbente permite, en efecto, la utilización de medios portadores de calor económicos. Hasta ahora se han empleado aceites especiales caros, que solamente son estables térmicamente hasta 400ºC aproximadamente. La alta estabilidad a la temperatura del recubrimiento absorbente permite ahora temperaturas de funcionamiento para los tubos absorbentes de > 450ºC hasta 550ºC.

Se puede emplear de una manera ventajosa un medio portador de calor con un punto de ebullición < 110ºC, especialmente agua. A temperaturas de funcionamiento tan altas se produce vapor de agua, que se puede introducir directamente en turbinas de vapor. No son necesarios ya intercambiadores de calor adicionales para la transmisión del calor desde el aceite empleado hasta ahora sobre el agua, de manera que, desde este punto de vista, se pueden utilizar colectores ranurados parabólicos con tubos absorbentes con recubrimiento absorbente de acuerdo con la invención, de una manera mucho más económica que hasta ahora.

Otra ventaja consiste en que se puede reducir la velocidad de la circulación del líquido portador de calor a través de los tubos absorbentes, puesto que es admisible una temperatura de funcionamiento más elevada sin perjuicios para el recubrimiento de tubos absorbentes. De esta manera, se puede ahorrar energía para el funcionamiento de las bombas de un colector ranurado parabólico.

Con preferencia, el espesor de las capas de óxido de aluminio está entre 20 y 100 nm. Con espesores < 20 nm, de acuerdo con la composición de las capas adyacentes, no es satisfactorio el efecto de barrera de la capa de óxido de aluminio. Con espesores mayores que 100 nm, se producen tensiones térmicas, que podrían conducir, en determinadas circunstancias, a un desprendimiento de la capa.

Los espesores de las dos capas de óxido de aluminio pueden ser diferentes, siendo el espesor de la capa inferior de óxido de aluminio con preferencia mayor que el espesor de la capa superior de óxido de aluminio. Con preferencia, el espesor de la capa de óxido de aluminio, que está dispuesta entre el substrato y la capa reflectante en la zona IR, está entre 20 nm y 100 nm, con preferencia entre 50 nm y 70 nm, y el espesor de la capa de óxido de aluminio, que está dispuesta entre la capa reflectante en la zona IR y la capa de absorción, está entre 0 nm y 50 nm, según la composición de las capas con preferencia entre 30 nm y 40 nm o también entre 5 nm y 15 nm.

La incrustación de la capa reflectante en la zona infrarroja entre dos capas de óxido de aluminio tiene la ventaja adicional de que para esta capa se pueden emplear materiales como plata, cobre, platino u oro, que se difunden, en efecto, más fácilmente, pero tienen, frente a molibdeno, la ventaja decisiva de que reflejan claramente mejor en la zona infrarroja, de manera que se puede conseguir un grado de emisión \varepsilon < 10%.

El espesor de la capa reflectante en la zona infrarroja está con preferencia, en función del material, entre 50 nm y 150 nm. Dentro de este intervalo de espesor, se prefiere un espesor de capa entre 100 nm y 120 nm, cuando se utiliza especialmente cobre o plata. En el caso de utilización de plata, pueden ser preferidos también espesores de capa en el intervalo de 90 nm y 130 nm. En otros casos, se pueden contemplar también espesores de capa entre 50 y 100 nm, especialmente entre 50 y 80 nm.

Estos espesores de capa reducidos para la capa reflectante en la zona infrarroja son posibles porque los materiales oro, plata, platino o cobre presentan una capacidad de reflexión claramente más elevada y no se pueden difundir a través de la empaquetadura entre dos capas de óxido de aluminio en otras capas o no se pueden perjudicar dentro de otros elementos perturbadores en sus propiedades positivas.

El elevado precio de los metales nobles Au, Ag y Pt se puede compensar a través del espesor de capa claramente más reducido frente a los espesores de capa conocidos para la capa reflectante en la zona infrarroja, en parte incluso se pueden sobrecompensar.

El espesor de la capa de absorción está con preferencia entre 60 y 140 nm. La capa de absorción es con preferencia una capa de Cermet de óxido de aluminio con molibdeno o de óxido de zirconio con molibdeno. En lugar de una capa de absorción homogénea pueden estar previstas también varias capas de absorción de diferente composición, especialmente con porción de metal decreciente, o una capa de absorción variable gradualmente. Con preferencia, la capa de Cermet es una capa de gradientes, por la que se entiende una capa, en la que la porción de metal se incrementa o se reduce de una manera continua dentro de la capa, en la práctica también de una manera escalonada.

El espesor de capa de la capa anti-reflexión que se encuentra sobre la capa de absorción está con preferencia entre 60 y 120 nm. Esta capa está constituida con preferencia por óxido de silicio u óxido de aluminio.

Un tubo absorbente, especialmente para colectores ranurados parabólicos con un tubo de acero, sobre cuyo lado exterior está aplicado un recubrimiento absorbente selectivo de la radiación, al menos con una capa reflectante en la zona IR, con una capa de absorción, especialmente de material Cermet, y con una capa anti-reflexión, que se aplica sobre la capa de Cermet, se caracteriza porque la capa reflectante en la zona infrarroja está dispuesta entre dos capas de Al_{x}O_{y}, en las que x puede adoptar los valores 1 ó 2 e y los valores 1, 2 ó 3.

El procedimiento para el funcionamiento de un colector ranurado parabólico con tubos absorbentes, a través de los cuales se conduce un medio portador de calor, se caracteriza porque los tubos absorbentes se utilizan con un recubrimiento absorbente selectivo de la radiación, que presenta al menos una capa reflectante en la zona infrarroja, una capa de absorción, especialmente de material de Cermet, y una capa anti-reflexión, en el que la capa reflectante en la zona infrarroja está dispuesta entre dos capas de Al_{x}O_{y}, en las que x puede adoptar los valores 1 ó 2 e y los valores 1, 2 ó 3, y porque se conduce un líquido portador de calor con un punto de ebullición < 110ºC a través de los tubos absorbentes.

Como líquido portador de calor se puede emplear especialmente agua.

De acuerdo con otra forma de realización, el procedimiento para el funcionamiento de un colector ranurado parabólico prevé que la temperatura de funcionamiento de los tubos absorbentes se ajuste entre 450ºC y 550ºC, especialmente entre 480ºC y 520ºC.

A continuación se explican en detalle formas de realización ejemplares de la invención con la ayuda de los dibujos.

En este caso:

La figura 1 muestra un colector ranurado parabólico.

La figura 2 muestra una sección a través de un tubo absorbente según una forma de realización de la invención.

En la figura 1 se representa un colector anular parabólico 10, que presenta un reflector parabólico extendido alargado 11 con un perfil en forma de parábola. El reflector parabólico 11 es retenido por una estructura de soporte 12. A lo largo del foco del reflector parabólico 11 se extiende un tubo absorbente 13, que está fijado en apoyos 14, que están conectados con el colector ranurado parabólico. El reflector parabólico 11 forma con los apoyos 14 y con el tubo absorbente 13 una unidad, que se gira alrededor del eje del tubo absorbente 13 y de esta manera sigue uniaxialmente la posición del sol S. La radiación solar paralela incidente del sol S es enfocada por el reflector parabólico 11 sobre el tubo absorbente 13. El tubo absorbente 13 es atravesado por la corriente de un medio portador de calor, especialmente agua, y es calentado por la radiación solar absorbida. Por el extremo de salida del tubo absorbente se puede extraer el medio de transmisión de calor y se puede alimentar a un consumidor o convertidor de energía.

En la figura 2 se representa de forma esquemática una sección a través de un tubo absorbente 13. El tubo absorbente 13 presenta un tubo de acero 1 atravesado por la corriente de medio portador de calor 2, que forma el substrato para el recubrimiento absorbente 20 aplicado sobre el lado exterior del tubo 1. Los espesores de capa de las capas individuales del recubrimiento absorbente 20 están incrementados para la ilustración sencilla y se representan del mismo espesor.

El recubrimiento absorbente 20 presenta desde el interior hacia el exterior una primera capa de barrera o capa de bloqueo a la difusión 24a de óxido de hierro de cromo aplicada sobre el tubo de acero 1 por medio de oxidación térmica. Encima, entre una segunda capa de barrera 24b y una tercera capa de barrera 24c, con preferencia en cada caso de óxido de aluminio, se incrusta una capa reflectante 21 en la zona infrarroja de oro, plata, platino o cobre. Sobre la tercera capa de barrera 24c está aplicada una capa de Cermet 22 y el sistema de capas termina hacia el exterior con una capa anti-reflexión 23.

El tubo absorbente según la forma de realización de la figura 2 se recubre con el procedimiento descrito a continuación.

El tubo de acero 1, con preferencia un tubo de acero noble, es pulido y a continuación es purificado. Con preferencia durante el pulido se consigue una rugosidad superficial R_{a} < 0,2 \mum. A continuación se oxida térmicamente el tubo de acero noble a una temperatura > 400ºC aproximadamente entre media y 2 horas, especialmente a 500ºC durante 1 hora aproximadamente. En este caso, se obtiene una capa de óxido de 15 nm a 50 nm, con preferencia de 30 nm \pm 10 nm de espesor como primera capa de barrera 24a.

A continuación se introduce el tubo de acero en una instalación de recubrimiento a vacío y se evacua la instalación. Después de conseguir una presión menor que 5 x 10^{-4} mbares, con preferencia 1 x 10^{-4} mbares, se aplican las capas siguientes por medio de separación física de fases de gas (PVD), especialmente por medio de atomización catódica (pulverización catódica). A tal fin, se conduce el tubo de acero de forma giratoria por delante de fuentes de pulverización catódica, es decir, por delante de objetivos que están constituidos por las substancias de recubrimiento, por ejemplo Al, Ag y Mo.

En la primera etapa de separación se aplica la segunda capa de barrera 24b en forma de una capa de Al_{x}O_{y}, siendo vaporizado o bien atomizado aluminio y siendo separado reactivamente con alimentación de oxígeno. En este caso, se ajusta una presión de oxígeno entre 10^{-2} mbares y 10^{-3} mbares, con preferencia entre 4 y 7 x 10^{-3} mbares. El espesor de capa preferido de esta segunda capa de barrera está entre 30 nm y 65 nm y de una manera especialmente preferida tiene 50 nm \pm 10 nm.

En la segunda etapa de separación siguiente, se aplica la capa reflectante 21 en la zona infrarroja, siendo separados oro, plata, platino o cobre, con preferencia plata con un espesor de 90 nm a 130 nm, de una manera especialmente preferida de 110 nm \pm 10 nm sobre la segunda capa de barrera 24b.

En la tercera etapa de separación se aplica la tercera capa de barrera 24c en forma de otra capa de Al_{x}O_{y}, siendo vaporizado aluminio como en el caso de la segunda capa de barrera y siendo separado reactivamente con alimentación de oxígeno. El espesor de capa preferido de esta tercera capa de barrera es como máximo 50 nm, de una manera especialmente preferida tiene 10 nm \pm 5 nm. Pero esta capa de barrera se puede suprimir también totalmente, puesto que se ha comprobado que con una composición adecuada de la capa de absorción 22, aplicada sobre la capa de reflexión 21, no debe inhibirse una difusión a través de una barrera adicional.

En la cuarta etapa de separación se aplica a través de evaporación/atomización simultánea de aluminio y molibdeno desde un crisol común o desde dos objetivos separados la capa de absorción o más exactamente en este caso la capa de Cermet 22. En este caso, se introduce con preferencia al mismo tiempo oxígeno en la zona de evaporación/atomización para separar, además de aluminio y molibdeno (reactivamente), también óxido de aluminio.

En este caso, en la cuarta etapa de separación se puede ajustar de forma diferente la composición a través de la selección correspondiente de los parámetros de funcionamiento (tasa de evaporación/atomización y cantidad de oxígeno) o incluso se puede variar en el desarrollo de la capa. Especialmente en el caso de utilización de objetivos separados, se puede realizar de forma variable de este modo la separación de la porción de molibdeno con relación a la separación de la porción de aluminio y/o de óxido de aluminio en la capa de absorción 22. La porción de molibdeno de la capa de absorción 22 se realiza, con otras palabras, como gradiente, siendo reducida con preferencia durante la aplicación de la capa de absorción 22. Tiene en el interior con preferencia entre 25% en vol. y 70% en vol. de una manera especialmente preferida tiene 40 \pm 15% en vol. y se reduce hacia fuera a 10% en vol. a 30% en vol., de una manera especialmente preferida a 20 \pm 10% en vol.

La adición de oxígeno con relación a la porción de aluminio separada se realiza de una manera preferida subestequiométrica, de manera que permanece una porción de aluminio no oxidado en la capa de absorción 22. Esta porción está disponible entonces como potencial Redox o como desgasificador de oxígeno, de manera que se impide la formación de óxido de molibdeno. La porción de aluminio no oxidado en la capa de absorción 22 es con preferencia menor que 10% en vol., de una maneras especialmente preferida está entre 0 y 5% en vol, con respecto a la composición total de la capa de absorción. La porción de aluminio no oxidado se puede variar de la misma manera dentro de la capa de absorción a través de la modificación de los parámetros de funcionamiento tasa de evaporación y cantidad de oxígeno.

La capa de absorción 22 se aplica, en general, con preferencia con un espesor de 70 nm a 140 nm, de una manera especialmente preferida con 100 \pm 10 nm.

En la quinta etapa de separación se aplica la capa anti-reflexión 23 en forma de un SiO_{2}, siendo separado por medio de separación física de fases de gas de silicio con alimentación de oxígeno. La capa anti-reflexión 23 preferida separada de esta manera tiene entre 70 nm y 110 nm, de una manera especialmente preferida tiene 90 \pm 10 nm.

Un tubo absorbente generado de esta manera fue calentado en un dispositivo calefactor a vacía durante 250 h a 550ºC. La presión en la cámara de vacío era durante este periodo de calefacción menor que 1 x 10^{-4} mbares. Después de 250 h se desconectó la calefacción. Después de la refrigeración de la muestra por debajo de 100ºC, se ventiló la cámara de vacío y se extrajo la muestra. La muestra fue medida a continuación espectrométricamente, pudiendo determinarse un grado de absorción solar integral de 95,5% \pm 0,5% para un espectro solar AM 1,5 directo y la zona de longitudes de onda de 350-2500 nm. El grado de emisión térmica para una temperatura del substrato de 400ºC se calculó con 8% \pm 2%. El grado de emisión térmica calculado a partir de la medición espectral fue verificado a continuación a través de una medición de la pérdida de calor. A tal fin, se equipó el tubo recubierto con una envoltura de vidrio evacuada y se calentó desde el interior. A través de la medición de la pérdida de calor se pudo confirmar el grado de emisión calculado con una exactitud de \pm 1%.

Lista de signos de referencia

1: Tubo de acero

2: Líquido portador de calor

10: Colector ranurado parabólico

11: Reflector parabólico

12: Estructura de soporte

13: Tubo absorbente

14: Apoyo

20: Recubrimiento absorbente selectivo de la radiación

21: Capa reflectante en la zona infrarroja

22: Capa de absorción

23: Capa anti-reflexión

24a: Primera capa de barrera

24b: Segunda capa de barrera

24c: Tercera capa de barrera

Claims

1. Recubrimiento absorbente (20) selectivo de la radiación, especialmente para tubos absorbentes (13) de colectores ranurados parabólicos (10), con una capa reflectante (21) en la zona infrarroja, con al menos una capa de absorción (22) dispuesta sobre la capa reflectante (21) y con una capa anti-reflexión (23) dispuesta sobre la capa de absorción (22), en el que la capa reflectante (21) está dispuesta sobre al menos dos capas de barrera, cuya primera capa de barrera (24a) está constituida por un óxido generado térmicamente.

2. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque una segunda capa de barrera (24b) de las al menos dos capas de barrera está constituida por un compuesto Al_{x}O_{y}, en el que x puede adoptar los valores 1 ó 2 e y los valores 1, 2 ó 3.

3. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque entre la capa reflectante (21) y la capa de absorción (22) está dispuesta una tercera capa de barrera (24c).

4. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la tercera capa de barrera (24c) está constituida por un compuesto Al_{x}O_{y}, en el que x puede adoptar los valores 1 ó 2 e y los valores 1, 2 ó 3.

5. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espesor de la segunda y/o de la tercera capa de barrera (24b, 24c) tiene entre 20 y 100 nm.

6. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los espesores de la segunda y tercera capas de barrera (24b, 24c) son diferentes.

7. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa de absorción (22) está constituida por material Cermet.

8. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa reflectante (21) en la zona infrarroja presenta oro, plata, platino o cobre o está constituida por oro, plata, platino o cobre.

9. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espesor de la capa reflectante (21) tiene entre 50 nm y 150 nm.

10. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el espesor de la capa reflectante (21= tiene entre 90 y 130 nm.

11. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el espesor de la capa reflectante (21) tiene entre 50 y 100 nm.

12. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque el espesor de la capa reflectante (21) tiene entre 50 nm y 80 nm.

13. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera capa de barrera (24a) contiene óxido de hierro.

14. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera capa de barrera (24a) contiene óxido de cromo.

15. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 y 14, caracterizado porque la primera capa de barrera (24a) es una capa de óxido de hierro y cromo.

16. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa de absorción (22) presenta un espesor de 60 nm a 140 nm.

17. Recubrimiento absorbente (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa anti-reflexión (23) presenta un espesor de 60 nm a 120 nm.

18. Tubo absorbente (13), especialmente para colectores ranurados parabólicos, con un tubo (1) de acero, sobre cuyo lado exterior está aplicado un recubrimiento absorbente (20) selectivo de la radiación, que presenta al menos una capa reflectante (21) en la zona infrarroja, al menos una capa de absorción (22) dispuesta sobre la capa reflectante (21) y una capa anti-reflexión (23) dispuesta sobre la capa de absorción (22), en el que entre el tubo de acero (1) y la capa reflectante (21) están dispuestas al menos dos capas de barrera, cuya primera capa de barrera (24a) aplicada sobre el tubo de acero (1) está constituida por un óxido generado térmicamente y cuya segunda capa de barrera (24b) aplicada sobre la primera capa de barrera (24a) está constituida por un compuesto Al_{x}O_{y}, en el que x puede adoptar los valores 1 ó 2 e y los valores 1, 2 ó 3.

19. Tubo absorbente (13) de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque entre la capa reflectante (21) y la capa de absorción (22) está dispuesta una tercera capa de barrera (24c).

20. Tubo absorbente (13) de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque la tercera capa de barrera (24c) está constituida por un compuesto Al_{x}O_{y}, en el que x puede adoptar los valores 1 ó 2 e y los valores 1, 2 ó 3.

21. Procedimiento para la fabricación de un tubo absorbente (13) con las etapas:

aplicación de una primera capa de barrera de óxido (24a) sobre un tubo de acero por medio de oxidación térmica,

aplicación de la segunda capa de barrera (24b) por medio de separación física de fases de gas (PVD) de aluminio con alimentación de oxígeno,

aplicación de una capa reflectante (21) en la zona infrarroja por medio de separación física de fases de gas de oro, plata, platino o cobre,

aplicación de una capa de absorción (22) por medio de separación física simultánea de fases de gas de aluminio y molibdeno, y

aplicación de una capa anti-reflexión (23) por medio de separación física de fases de gas de silicio con alimentación de oxígeno.

22. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizado porque el tubo de acero es pulido antes de la oxidación térmica.

23. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado porque el tubo de acero recibe por medio del pulido una rugosidad superficial de R_{a} < 0,2 \mum.

24. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque la primera capa de barrera (24a) se aplica con un espesor de 15 nm a 50 nm.

25. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 24, caracterizado porque la separación física de las fases de gas se realiza a una presión ambiental menor que 5 x 10^{-4} mbares.

26. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 25, caracterizado porque el tubo es conducido durante la separación física de las fases de gas de forma giratoria por delante de objetivos con las substancias a aplicar en cada caso.

27. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 26, caracterizado porque para la separación física de fases de gas se emplea un procedimiento de pulverización catódica.

28. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 27, caracterizado porque la segunda capa de barrera (24b) se aplica con un espesor de 30 nm a 65 nm.

29. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 28, caracterizado porque como capa reflectante (21) en la zona infrarroja se separa una capa de plata con un espesor de 90 nm a 130 nm.

30. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 29, caracterizado porque después de la aplicación de la capa reflectante (21) en la zona infrarroja se aplica una tercera capa de barrera (24c) por medio de separación física de fases de gas de aluminio con alimentación de oxígeno.

31. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 30, caracterizado porque la tercera capa de barrera (24c) se aplica con un espesor menor o igual a 50 nm.

32. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 31, caracterizado porque la separación de la porción de aluminio en la capa de absorción (22) se realiza con alimentación de oxígeno.

33. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 32, caracterizado porque la adición de oxígeno con relación a la porción de aluminio se realiza subestequiométricamente, de manera que permanece una porción de aluminio no oxidado en la capa de absorción (22).

34. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 33, caracterizado porque la porción de aluminio no oxidado en la capa de absorción (22) es menor que 10% en vol. con relación a la composición total de la capa de absorción (22).

35. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 34, caracterizado porque la separación de la porción de molibdeno con relación a la separación de la porción de aluminio y/o de óxido de aluminio en la capa de absorción (22) se realiza de forma variable.

36. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 33, caracterizado porque se reduce la porción de molibdeno con relación a la porción de aluminio y/o de óxido de aluminio durante la aplicación de la capa de absorción (22).

37. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 30, caracterizado porque la porción de molibdeno en la capa de absorción (22) de reduce de entre 30% en vol. y 70% en volumen a entre 10% en vol. y 30% en vol.

38. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 37, caracterizado porque la capa de absorción (22) se aplica con un espesor de 70 nm a 140 nm.

39. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 21 a 37, caracterizado porque la capa anti-reflexión (23) se aplica con un espesor de 70 nm a 110 nm.

40. Procedimiento para el funcionamiento de un colector ranurado parabólico con tubos absorbentes (13), a través de los cuales se conduce un medio portador de calor (2), caracterizado porque los tubos absorbentes (13) se utilizan con un recubrimiento absorbente (20) selectivo de la radiación, que presenta al menos una capa (21) reflectante en la zona infrarroja, al menos una capa de absorción (22) dispuesta sobre la capa reflectante (21), y una capa anti-reflexión (23) dispuesta sobre la capa de absorción (22), en el que entre el tubo absorbente (13) y la capa reflectante (21) están dispuestas al menos dos capas de barrera, cuya primera capa de barrera (24a) dirigida hacia el tubo absorbente (13) está constituida por un óxido generado térmicamente y cuya segunda capa de barrera (24b) aplicada sobre la primera capa de barrera (24a) está constituida por un compuesto Al_{x}O_{y}, en el que x puede adoptar los valores 1 ó 2 e y los valores 1, 2 ó 3, y porque se conduce un líquido portador de calor con un punto de ebullición < 110ºC a través de los tubos absorbentes (13).

41. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 40, caracterizado porque como líquido portador de calor se utiliza agua.

42. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 40 ó 41, caracterizado porque la temperatura de funcionamiento de los tubos absorbentes (13) se ajusta entre 450ºC y 550ºC.