太阳能吸热涂料
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太阳能吸热器涂层材料有哪些
2011-06-14 | 分享
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太阳能吸收涂层对太阳能利用的技术经济性能影响很大,为提高太阳能装置的效率、降低成本,各国太阳能科技工作者对研究、开发太阳能吸收涂层都十分重视,研制成多种涂层,有的已用于生产,取得了良好效果。
1 电镀涂层
黑铬涂层
黑铬涂层的吸收比α和发射比ε分别为0.93—0.97和0.07—0.15,α/ε为6~13,具有优良的光谱选择性。黑铬涂层的热稳定性和抗高温性能也很好,适用于高温条件,在300℃能长期稳定工作。此外,黑铬涂层还具有较好的耐候性和耐蚀性。
但是,现在采用的电镀黑铬工艺,电流密度大(15~200A/dm2),溶液导电性差,电镀时会产生大量的焦耳热,需要冷却和通风排气才能维持正常生产。另外,黑铬镀在非铜件上,需要先预镀铜,再镀光亮镍,最后镀黑铬,生产成本较高。
黑镍涂层
黑镍涂层大都是镍合金涂层,其组成随电镀液成份和沉积条件变化。黑镍的电镀液分为两类,即硫酸锌电镀液和含钼酸盐类电镀液。由第一类镀液获得的黑镍涂层,含镍40%~60%,含锌约为20%~30%。
黑镍涂层的吸收比α可达0.93~0.96,热发射比ε为0.08~0.15,α/ε接近6~12,其吸收性能较好。
黑镍涂层很薄,为了提高涂层与基体的结合力和耐蚀性,常采用中间涂层(如Ni,Cu,Cd)或双层镍涂层。
由于黑镍涂层的热稳定性、耐蚀性较差,通常只适用于低温太阳能热利用。
黑钴涂层
黑钴涂层的主要成分是CoS,具有蜂窝型网状结构,其吸收比α可达0.94~0.96,发射比ε为0.12~0.14,α/ε为6.7~8。
2 电化学表面转化涂层
铝阳极氧化涂层
铝及铝合金的阳极氧化可在硫酸介质中进行,但在太阳能热利用中,主要用磷酸介质。铝氧化涂层着色有多种工艺,其中电解着色工艺获得的涂层,具有牢固、稳定、耐晒优良特性,并且可进行大规模生产。
铝阳极氧化涂层是一种多孔膜,孔隙率达22%,电解着色时金属易沉积在微孔中。用于电解着色的金属盐类有:镍盐、锡盐、钴盐和铜盐等。
北京市太阳能研究所研制的铝阳极氧化涂层,先在磷酸溶液中获得氧化膜,再在NiSO4溶液中进行电解着色,其吸收比为0.92~0.96,法向发射比为0.1~0.2,具有良好的选择吸收特性。
铝阳极氧化涂层,耐蚀、耐磨和耐光照等性能也相当好,在太阳热水器中已得到广泛应用。
CuO转化涂层
以阳极氧化法制取的CuO转化涂层,NaOH电解液的浓度为1mol/L,电流密度为2mA/cm2,温度为50~57℃。涂层的吸收比可达0.88~0.95,法向发射比为0.15~0.30。这种CuO涂层有一层黑色绒面,保护不好,会导致吸收比的降低。
钢的阳极氧化涂层
阳极氧化工艺,在钢的表面可形成阳极氧化涂层,其吸收比达0.92~0.94,发射比为0.31~0.32,抗紫外线和耐潮湿性能良好。
3 真空镀涂层
可以采用真空蒸发和磁控溅射技术制备选择吸收性能优良的涂层,但后者的设备比较简单,工艺控制方便,容易在大面积上获得均匀一致的涂层。目前,国内生产的全玻璃真空集热管和热管真空集热管都采用磁控溅射技术制备吸收涂层。
磁控溅射制备的涂层,其性能与涂层的材料结构及工艺有密切关系。清华大学生产的全玻璃真空集热管,在管壁上沉积得到的是多层AL-N/AL选择性吸收涂层,其吸收比为0.92,法向发射比为0.06(100℃),性能十分良好。
4 涂料型涂层
涂料型太阳吸收涂层 ... 展开全部>
myf09 | 2011-06-15
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不能使用。太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置,它是一种特殊的热交换器,集热管是太阳能热水器产生热水的能量之源,也是太阳能热水器的核心技术所在,如果热管被溅上了外墙涂料,会导致该热管吸收太阳效果不好,最后出来的都是冷水,立马去买一个新的进行更换。
致癌物质
的,长期接触对人体是有伤害的,所以选择热水器的时候一定要多咨询一些相关的信息
油漆早期大多以植物油为主要原料,故被叫做“油漆”,如健康环保原生态的熟桐油。不论是传统的以天然物质为原料的涂料产品,还是现代发展中的以合成化工产品为原料的涂料产品,都属于有机化工高分子材料,所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类,涂料属于精细化工产品。
为了解决双面含氟背板的成本压力,同时又避免单面含氟背板存在的固有缺陷,近年来很多背板厂家开始集中生产一面复合氟膜,另一面涂覆含氟涂料的复涂型背板(TFB或KFB),这种类型背板迎合了客户对于传统双面氟膜背板的习惯性,且与传统TPT背板相比具有明显的价格优势,属于第1.5代背板。
4、含氟涂覆型背板
双面含氟涂覆型背板是未来主要应用的一种背板形式之一,属于第二代背板技术。其主要是在PET双面涂覆含氟涂料实现背板的功能化。中来股份科研人员经过长期的技术研发,通过膜胶一体化技术实现了该类型背板(FFC)生产的突破,经过与传统背板光湿热性能的对比,结果见表1。从表1中可见,FFC技术制成的双面涂氟型背板在SUV1000MJ/m2抗UV(湿热环境下)老化试验中,性能明显优于其他类型背板,没有出现黄变和微裂纹现象,黄变指数小;中金相显微镜图片显示FFC表面没有微裂纹出现(见图5)。
表1 背板SUV光湿热测试结果
图5 FFC-JW30加速SUV1000MJ/m2老化后金相显微镜照片(×500)
更进一步对TPT与FFC的PCT老化试验后水透测试,结果见表2,从表2中可以看出FFC经过PCT老化试验后其水蒸汽透过率较低,与初始水蒸汽透过率相比从1.87g/m2.d增加到1.95g/m2.d,增加幅度较小,而TPT的水蒸汽透过率从初始的1.33g/m2.d增加到14.29g/m2.d,增幅非常大,衰减率达到974.4%,TPT性能下降明显。主要原因是大多公司应用的PET基板材料耐水解性能差,在PCT老化60小时以后,PET基板发生水解,背板脆裂,因而导致水汽阻隔性能衰减非常严重,而中来股份利用特殊的工艺技术,采用强耐水解性能的PET基材,阻隔性能优异。
表2 TPT与FFC水蒸汽透过率测试结果(MOCON红外检测器法)
中来股份FFC双面涂覆技术是利用等离子体技术对PET进行活化处理,双面涂覆FFC涂料,实现了FFC涂料与PET基材间的一体化,通过化学方法解决了物理界面问题。另外,同时对含氟涂层进行等离子体化学接枝处理,形成共价键,解决了背板与EVA间的长期粘结性难题。与传统背板技术进行对比,通过对FFC背板横截面进行扫描电镜分析,结果见图6,从图6中可见PET与涂层间没有明显的界限,彻底解决了传统背板“三明治”结构问题,降低了成本,提高了背板与EVA间的粘结强度,具有明显的技术优势。同时,为了进一步验证FFC产品的技术优势,研发人员将FFC技术涂氟背板产品与其他类型涂覆型背板分别进行了PCT48h、沸水煮100h和双85/2000h测试,粘结力测试结果显示FFC涂氟技术背板产品附着力均为0级,与EVA、硅胶粘结力保持率大于80%,明显优于复合技术类型产品。
因此,双面涂氟技术作为背板的第二代技术,既满足了环境对于背板双面耐候性的要求,又解决了传统背板依赖胶黏剂性能短板的缺陷,在长期使用可靠性上具有较大优势,涂覆技术作为背板功能化的技术平台更有利于新型功能化背板的加速研制。
图6 涂覆型背板(FFC)横截面扫描电镜图
5、导电型背板
导电型背板是未来发展的一种新型背板,其主要是为了满足太阳能电池将正、负极转移到电池背面,形成背接触电池(MWT、EWT和IBC)而开发的导电型背板,提高组件的发电效率。该类型背板由于含有导电金属箔,且需要对金属箔进行激光刻蚀或化学腐蚀,工艺过程复杂、生产效率低且成本高,现有的技术还不能根本解决这些问题,该类型背板还处于研究、开发、试生产阶段,在市场上还不具有明显的竞争优势,需要技术的进一步突破。
氯离子
腐蚀,所以如果焊接处没有经过特殊处理,虽然不会生锈,但还是会被腐蚀。可以刷涂料不过需要把
防水层
坐在迎水面也就是水箱的内侧。
太阳能热水器在凭着环保、安全、节能的优点,受到不少消费者的欢迎。在热水器市场上,太阳能热水器普及方面不如电、燃气热水器,主要原因在于太阳能热水器较易损坏、安装较为麻烦、受天气影响大导致的。下面小编来介绍一下太阳能热水器零件常见问题,希望消费者遇到这问题时知道原因和解决的办法。
1.内胆常见问题,太阳能热水器内胆常见问题主要体现在易腐蚀、寿命短、更换次数频繁,影响正常用水。解决办法:采用高铬高镍的不锈钢内胆,这样的内胆坚固耐用,耐腐蚀性能强。
2.保温层常见问题,太阳能热水器保温层常见问题体现在水温易冷、降温快、保温性。解决办法:选用聚氨酯材料的保温层,导热系数低,耐高温保温工艺采用全自动恒温高压定量发泡,并经高温熟化处理,保温性能高且稳定持久。
3.安装问题,用于固定热水器安装支架的配件,很多不正规厂家采用铁线固定,这样的缺点是易断裂、腐蚀,解决办法:应采用钢丝条配件,才会结实、抗腐蚀。
4.真空管问题,真空管直接决定了太阳能热水器的集热性能,如果管内残留大量杂质和水汽,一遇到高温就变成气体,真空度降低低真空状态下膜层稳定性能差, 3 年之内膜层就老化、脱落,导致集热性能急剧衰减,无法吸收足够的热量。解决办法:采用氧化铜、黑镍、黑铬、黑锌、黑铜等太阳选择性吸收涂料,这样的材料吸热性好、耐用性强、稳定性好。
太阳能是通过吸热器吸收太阳光,变成热能加热水,从而达到热水的作用。
太阳能吸热管一般是两层的,两层中间是空的,在最内层则涂上了专用的吸热涂料,这样把热量吸收后,一可加热中空层空气,留住热量,同时也加热水。
所以,随意涂太阳的表面作用不大。