[发明专利]选择性吸收辐射涂层、吸收管及其制造方法有效
| 申请号： | 200910130726.6 | 申请日： | 2009-02-20 |
| 公开（公告）号： | CN101514853A | 公开（公告）日： | 2009-08-26 |
| 发明（设计）人： | K·西尔米;J·舒尔特-菲谢迪克;T·库克尔科恩;C·希尔德布兰特;W·格拉夫;A·乔治 | 申请（专利权）人： | 肖特股份有限公司 |
| 主分类号： | F24J2/48 | 分类号： | F24J2/48;C23C28/00;B32B9/04;B32B7/02;B32B33/00;B32B15/04;B32B18/00 |
| 代理公司： | 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人： | 范晓斌 |
| 地址： | 德国*** | 国省代码： | 德国;DE |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 选择性 吸收 辐射 涂层 及其 制造 方法 | ||
【说明书】：
技术领域
本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种选择性吸收辐射涂层，本发明 还涉及具有这种选择性吸收辐射涂层的吸收管，本发明也涉及该吸收管的制造 方法和涉及使用这种吸收管的抛物面集热器的操作方法。
背景技术
通常的吸收涂层包括：在红外线区反射并涂覆到基底上(尤其是金属管) 的层；在太阳光谱区域具有高吸收性能的金属陶瓷层；和涂覆在金属陶瓷层上 的顶层，该顶层被称为抗反射层，由于金属陶瓷层的高折射率该顶层旨在减少 金属陶瓷层上的表面反射。
吸收涂层的基本目标就是获得最大的能量产量。由于除了其它因素之外， 能量产量取决于吸收系数α和发射系数ε，因此目标就是吸收涂层总是具有大 的吸收率(α＞95％)和小的发射率(ε＜10％)。
除此之外，集热器的效率取决于运行时的温度。从这个观点看，期望温度 的最大化。然而，由于老化和/或扩散过程，吸收涂层的层系统寿命却随着操作 温度的升高而降低，其结果是，例如，金属陶瓷层的吸收性能和在红外线区反 射的层的反射性能都会显著降低。
因此DE 101 50 738 C1描述了一种选择性吸收辐射涂层，据说该涂层中没 有展示任何有关颜色变化，因此不会有任何老化问题。这是依靠在涂覆由铝和 氧化铝组成的第三层期间建立的特定氧气体积流量获得。在该层上涂覆有最终 的Al2O3层。
US 5,523,132公开了一种设置多个金属陶瓷层的吸收涂层，这些金属陶瓷层 金属含量不同，因此折射率也不同。借助于在不同波长处产生的多个吸收最大 值，应该能获得与太阳光谱的更好匹配。在金属陶瓷层与在红外线区反射的层 之间或者在金属陶瓷层与抗反射层之间可以设置抗扩散层，但是没有对材料和 层厚度作出说明。
DE 102004 010 689 B3公开了一种包括选择性吸收辐射涂层的吸收体，该吸 收体包括金属基底、扩散阻挡层、金属反射层、金属陶瓷层和抗反射层。扩散 阻挡层是一种氧化层，其由金属底层的被氧化成分构成。
Michael Lanxner和Zvi Elgat在SPIE第1272卷“Optical Materials Technology for Energy Efficiency and Solar Energy Conversion IX”(关于能源效率和太阳能转 化的光学材料技术IX)(1990)，第240-249页，以“Solar selective absorber coating for high service temperature，produced by plasma sputtering(由等离子溅射产生的高 服务温度的光选择性吸收涂层)”为标题的文章中描述了一种吸收涂层，这种涂 层涂覆在钢基底上，它包括SiO2抗反射层、由Mo/Al2O3成分构成的金属陶瓷层 和在红外线区反射的钼层，以及布置在在红外线区反射的层与基底之间的Al2O3扩散阻挡层。
在红外线区反射的层中，典型地使用钼。然而钼层的反射性能却并不是最 优的，因此希望使用具有更好反射特性的材料。
已知的几种吸收管在低压下的操作温度为300-400℃。出于上述的原因，希 望能进一步提高工作温度，但不会损害，例如，金属陶瓷层的吸收性能和在红 外线区反射的层的反射性能。
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- 2012-06-14 - 2017-05-10 - F24J2/48
- 一种在热力学太阳能装置中使用的真空型接收管的光谱选择性吸收涂料薄膜，在中温（高至400℃）和高温（高至550℃）下工作，涂料中的光学吸收层是多层WyN‑AlNx或MoyN‑AlNx型金属陶瓷材料，材料用反应共溅射技术从Al靶和W靶或Mo靶上制备，制备过程在过渡方案、PEM（等离子发射监控系统）或CVM（阴极电压监控）只监控Al靶下实施，在Al靶附近充入足够量的N2以获得高透明度和高生长速度的亚化学计量级陶瓷AlN，在W或Mo靶附近充入足够量的N2以获得唯一的、在高温非常稳定的W2N或Mo2N相，以使金属陶瓷材料尽可能地接近分子式W2N‑AlNx或Mo2‑AlNx（x在0.90和1.00之间，优选0.95），因此，金属陶瓷材料可以用于至少550℃的高温。
- 抗氧化太阳能光谱选择性吸收复合材料层-201621076304.7
- 武永鑫;王虎;李世杰;李芮;王涛 - 中国大唐集团科学技术研究院有限公司
- 2016-09-23 - 2017-04-12 - F24J2/48
- 本实用新型涉及一种抗氧化太阳能光谱选择性吸收复合材料层，包括基底层、红外反射层、吸收层和减反层，所述基底层上方设置有所述红外反射层，所述红外反射层的上方设置有所述吸收层，所述吸收层的上方设置有所述减反层，所述红外反射层与所述吸收层之间设有抗氧化层，所述抗氧化层包括第一抗氧化亚层和第二抗氧化亚层，所述第一抗氧化亚层位于所述第二抗氧化亚层的下方。通过上述方式，本实用新型抗氧化太阳能光谱选择性吸收复合材料层能提高涂层的抗氧化性，吸收太阳能的效率高，并且适合高效连续生产。
- 一种应用于太阳能热水器的炭黑纳米太阳能吸收剂-201610887636.1
- 张显;桂文华;卫云鸽;唐前林;贾巧英 - 西安电子科技大学
- 2016-10-11 - 2017-04-05 - F24J2/48
- 本发明公开了一种应用于太阳能热水器的炭黑纳米太阳能吸收剂，由介质水、pH调节剂、纳米粉末和分散剂配制而成；太阳能热水器包括透明真空玻璃箱，用于盛装配置好的太阳能吸收剂和导热水管，进料口；将配置好的太阳能吸收剂的料浆加入到玻璃箱体中，太阳能吸收剂料浆，通过太阳光透过真空玻璃箱照射到料浆中，分散在水中的纳米颗粒利用其表面效应高效的吸收太阳光，迅速提高水温。主要解决现有技术中真空管之间无效的吸波间隙位置，真空管内管表面蒸镀选择性吸波材料，太阳能吸收率低，利用率低和蒸镀工艺复杂，成本高，散热快，隔热效果不好的问题；本发明实现了太阳能的高效吸收利用(达到85％‑95％)，实现过程简单化，成本较低。
- 一种应用于太阳能热水器的石墨烯太阳能吸收剂-201610888188.7
- 张显;桂文华;卫云鸽;唐前林;贾巧英 - 西安电子科技大学
- 2016-10-11 - 2017-04-05 - F24J2/48
- 本发明公开了一种应用于太阳能热水器的石墨烯太阳能吸收剂，由介质水、pH调节剂、纳米粉末和分散剂配制而成；太阳能热水器包括透明真空玻璃箱，用于盛装配置好的太阳能吸收剂和导热水管，进料口；将配置好的太阳能吸收剂的料浆加入到玻璃箱体中，太阳能吸收剂料浆，通过太阳光透过真空玻璃箱照射到料浆中，分散在水中的纳米颗粒利用其表面效应高效的吸收太阳光，迅速提高水温。主要解决现有技术中真空管之间无效的吸波间隙位置，真空管内管表面蒸镀选择性吸波材料，太阳能吸收率低，利用率低和蒸镀工艺复杂，成本高，散热快，隔热效果不好的问题。本发明实现了太阳能的高效吸收利用(达到85％‑95％)，实现过程简单化，成本较低。
- 一种太阳能热发电用多凹腔表面的容积式空气吸热器-201621038861.X
- 颜健;彭佑多 - 湖南科技大学
- 2016-09-06 - 2017-04-05 - F24J2/48
- 本实用新型公开了一种太阳能热发电用多凹腔表面的容积式空气吸热器，包括吸热载体、保温体和金属容器；其特征在于保温体设在金属容器的外侧，金属容器的前端开口，且前端设有太阳能聚集部，金属容器上设有进气管、出气管及吸光腔体，进气管与金属容器的内腔连通；吸光腔体设在金属容器的内腔内，与太阳能聚集部连通，吸光腔体朝向太阳光能投射的开口方向；所述的吸热载体设在金属容器内；金属容器内腔与吸热载体形成一密闭的吸热器腔体，出气管与吸热器腔体连通。本实用新型的太阳热能接收表面布置了若干带有凹腔表面的吸光腔体，能够增加多孔介质的泡沫陶瓷吸热载体与吸光腔体的接触面积，提升了导热性能；同时可以减少吸热器的辐射热损失。
- 一种南向太阳能节能墙体结构-201621094338.9
- 赵金秀 - 唐山学院
- 2016-09-30 - 2017-04-05 - F24J2/48
- 本实用新型公开了一种南向太阳能节能墙体结构，包括上层墙体、竖直墙体和下层墙体，竖直墙体上部和下部分别竖直连接上层墙体和下层墙体；上层墙体包括室外出风口、上气流通道和室内出风口，上气流通道由外到内依次将室外出风口和室内出风口相连；下层墙体包括室外进风口、下气流通道和室内进风口，下气流通道由外到内依次将室外进风口和室内进风口相连；竖直墙体由外到内依次包括钢化玻璃、可翻转百叶、空气通道、相变蓄热内墙体。本实用新型具有节约能源、环保卫生，安全经济的特点，与散热器采暖或空调系统相比，不消耗矿物燃料，室内没有冷热末端设备，节省建筑室内空间。
- 一种应用于太阳能热水器的炭纳米管太阳能吸收剂-201610888279.0
- 张显;桂文华;卫云鸽;唐前林;贾巧英 - 西安电子科技大学
- 2016-10-11 - 2017-03-29 - F24J2/48
- 本发明公开了一种应用于太阳能热水器的炭黑纳米管太阳能吸收剂，由介质水、pH调节剂、纳米粉末和分散剂配制而成；太阳能热水器包括透明真空玻璃箱，用于盛装配置好的太阳能吸收剂和导热水管，进料口；将配置好的太阳能吸收剂的料浆加入到玻璃箱体中，太阳能吸收剂料浆，通过太阳光透过真空玻璃箱照射到料浆中，分散在水中的纳米颗粒利用其表面效应高效的吸收太阳光，迅速提高水温。主要解决现有技术中真空管之间无效的吸波间隙位置，真空管内管表面蒸镀选择性吸波材料，太阳能吸收率低，利用率低和蒸镀工艺复杂，成本高，散热快，隔热效果不好的问题。本发明实现了太阳能的高效吸收利用(达到85％‑95％)，实现过程简单化，成本较低。
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