[发明专利]超导平板太阳能吸热板喷涂制作法

说明书

技术领域

本发明涉及平板太阳能集热器吸热板制作方法，尤其是一种超导平板太阳能吸热板喷涂制作方法。 

背景技术

在由高碳走向低碳的碳革命中，太阳能热利用的节能环保特性备受关注。据统计，太阳能高端产品——超导平板太阳能热水器系统可以实现建筑节能15％至20％，住宅采用超导平板太阳能供暖系统，可为建筑节省能耗50％。在能源利用效率方面，超导平板太阳能热转换效率可达到78％以上，远远高于真空管。在太阳能与建筑一体化应用中，超导平板太阳能更符合建筑的美观性，并且兼具屋面和集热双重功能，为整个建筑的节能减排发挥重要作用。平板太阳能是国际市场上的主流产品，国内市场最近几年平板太阳能也发展迅速。 

超导平板太阳能热水器的吸热板，是平板太阳能系统的主要部件，它可将太阳辐射转换成热能，再将热能传导给超导太阳能集热器的超导传热排管、联集管，加热流经上联集管的水或者蓄热水箱中的水。目前市场上的平板太阳能集热器的吸热板一般由金属铝板、铜板或钢基板和表面光学涂层两部分组成，即选择性和非选择性吸收涂层。选择性吸收涂层吸收比与非选择性涂层均可达到96％，但红外反射比非选择性吸收涂层比选择性吸收涂层要高得多，因此目前研究的 重点多为太阳能选择性吸收涂层。选择性吸收涂层一般用电化学法，电镀法，真空蒸发法或者控溅射法来制备，用这些技术和设备制造的吸热板投资大，能耗高，费功时，多污染，材料组分单一，成本特高，而且在超导平板太阳能集热器上使用时效果与喷涂法制作的吸热板性能差不了多少。在用水和传热液做介质的平板太阳能使用喷涂法制作的涂层，其吸收率为95％～96％，反射比在18％以上，但使用超导技术制作的超导平板太阳能是一个异性超导吸热、传热和热交换系统，系统的导热系数几乎是水或者传热介质的数千倍，吸热、传热和热交换速度极快，采用喷涂法制作的吸热板结合超导集热、传热和热交换系统，其吸收率可达到95％～98％，综合红外反射比达12％左右，其效果完全可以达到国际平板太阳能热水器的技术水平。目前国内普遍使用的平板太阳能吸热板，即“蓝钛板”，大都从德国进口，年进口量约5000万平方米，用去了大量的外汇，使得平板太阳能的造价居高不下，影响了平板太阳能的推广应用。 

发明内容

基于上述的原因，为了克服平板太阳能热水器吸热板制造中投资大，能耗高，费功时，污染重，且材料组分单一等缺点，本发明提供一种经济的、方便的、吸收比高、材料组分可以广泛变化的、可大面积推广的超导平板太阳能吸热板喷涂制作方法。 

本发明采用的方法是用压缩空气喷涂法，将调配好的选择性材料或非选择性材料直接喷涂在焊接于超导传热管上的铝合金板或者铜板、钢板上，经自然晾干或加热形成有光学涂层的太阳能吸热板，结 合超导传热管制作成高效太阳能集热器吸热芯。具体方法有三种： 

方法一：铜、铬、铁、锰复合氧化物喷涂法制作太阳能吸热板铜、铬、铁、锰复合氧化物涂层对可见光有较高的吸收系数。 

首先将铝合金板或者铜板、钢板用激光焊接设备或者超声波焊接设备焊接在超导传热管上；然后将铜、铬、铁、锰复合氧化物和粘合剂聚乙烯或聚丙烯或有机硅按1∶4的重量比例混合，然后加入有机硅溶剂，稀释成为可以喷涂粘度的黑色液体；将铝合金板或铜板的表面除油，待铝合金板或铜板或钢板的表面干燥后，喷涂一层粘接剂涂层；再用自动喷枪以干燥的压缩氮气做雾气气体，将黑色适于喷涂粘度的黑色液体喷涂在金属板上；自然晾干，即形成牢固光学涂层的太阳能吸热板。喷涂时，应注意厚度保持在0.05mm～0.07mm，涂层厚度要均匀。 

所述的粘接剂涂层是与粘合剂聚乙烯或聚丙烯或有机硅或有机硅溶剂相容的金属粘接剂涂层。 

经实验用此法喷涂制作的吸热板吸收比可达96％，反射比在16％。为了补偿由于反射比较大红外反射量大的缺陷，吸收板下方安装的若干支超导传热管，应与吸热板有98％焊缝接触率，这样可将吸热板上产生的热量快速通过超导载体带走去加热水箱内的水。 

方法二：铜、铬、铝氧化物与氟碳无光黑色漆混合物喷涂法制作太阳能吸热板 

铜、铬、铝氧化物与氟碳无光黑色漆混合物喷涂层对可见光有较高的吸收系数。