[其他]太阳能复合水性光热转换材料

说明书

本发明属于太阳能材料应用技术领域。

根据发明人查阅有关科技资料和专利文献，已有的太阳能光热转换材料，有涂料型、电化学沉积型、真空镀膜型、热离子溅射型等。这些光热转换材料可制成具有光谱选择性或无光谱选择性的。前者在集热温度较高的情况下（例如大于80℃）对吸收太阳能较有利，但在集热温度不高的情况下（例如小于80℃）增加吸热表面的太阳能吸收率更为有利，而不一定采用选择性涂层。一般的吸热体如平板型太阳能热水器其基底为金属，上述光热转换材料均可适用。在太阳能采暖房、太阳能温室、太阳能烘干室、太阳池等装置中。吸热体的基底材料为非金属，并且长期处于高温、潮湿的环境下工作，上述光热转换材料只有涂料型的，如黑板漆、乙炔黑可应用，但容易鼓泡脱落，大大缩短使用寿命。

本发明是针对上述光热转换材料的缺点，为了解决太阳能采暖房、太阳能温室、太阳能烘干室、太阳池等装置对光热转换材料的要求，研制了一种长期适应较高温度、潮湿的环境和非金属吸热体基底上使用的复合水性光热转换材料。其配方如下：

30～40份重量无机材料（硅溶胶）加入70～60份有机材料（苯-丙或乙-丙乳液）加入一份乳化剂，加入预先配制好的以炭黑为主体的料浆40份～50份，进行充分混合、研磨，加入1.5份成膜剂和3.5份消泡剂、加入1份防霉剂，最后加入预先配制好的增稠剂20-30份在温室下完成配制工艺。

本发明的无机和有机材料的复合水性光热转换材料，太阳能吸收率达95%以上，法向辐射率低于85%，而一般非选择性的涂料型的光热转换材料吸收率高，法向辐射率也高。本发明的复合水性光热转换材料在非金属吸热体基底上如：砖墙、水泥砂浆抹面、混凝土等表面上结合牢固，可长期在80℃左右的温度及潮湿的环境中使用，承受强烈的太阳光辐射，五年以上性能不衰退，即使用水洗刷也不脱落损坏。而一般涂料型涂刷在非金属上受潮脱落，特别是在当年施工的潮湿基底上，涂刷更容易鼓泡脱落。

我们配制的吸热材料涂刷在小样片上，用CN-140型集分球仪及EM-80型法向辐射仪测定，其吸收率为95%，辐射率为85%，样片在阳光下自然曝晒48个月性能不衰退，在水中浸泡5个月多次洗刷不脱落。