專利名稱：槽式太陽能中高溫集熱器集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能集熱器，更具體地說，本發(fā)明涉及一種槽式太陽能中高溫集熱器集熱管。
背景技術(shù)：
能源和環(huán)境是當今世界兩大突出的社會問題，面對各種能源的短缺和環(huán)境污染，尋找可再生能源的利用成為了各國對能源研究的主要方向。太陽能是一種可再生、無污染、儲量充沛的資源，如何充分利用太陽能資源，關(guān)鍵在于提高太陽能集熱器的能量利用率和使用率，而其核心技術(shù)則是制備一種高吸收率、低發(fā)射率、廉價的選擇性吸收涂層。太陽能熱利用領(lǐng)域，當前的發(fā)展重點是中高溫集熱，工作溫度超過400°C的集熱管，可用于熱發(fā)電。 中高溫集熱管中，一般采用高倍聚光技術(shù)，聚光比可以高達80。光熱轉(zhuǎn)化效率是關(guān)鍵指標，往往一個百分點的提高都是盡力追求的。雖然采用聚光結(jié)構(gòu)，但由于制備精度和玻璃形變等問題存在，不可能達到理想聚焦的程度，焦點處的光斑基本上與集熱管直徑可以相比。這就使得入射光線與集熱管表面夾角分布在O度到90度的整個范圍內(nèi)。大角度入射時，反射率接近100%。簡單的計算表明，集熱表面的吸收比不到光完全垂直入射時的90%。除此之外，上下午日光偏斜時，入射光與集熱管表面的夾角變得更大，吸收率進一步降低。當垂直入射時的吸收比達到O. 95時，平均吸收比只有O. 8左右。當前，光線垂直入射時的吸收比已經(jīng)難以進一步提高，改善光線非垂直入射時的吸收比，必將成為提高光熱轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵步驟。從熱輻射理論可知，黑體或灰體的吸收比，與光線的入射角度無關(guān)。自然界并不存在理想的黑體或灰體，但是尺寸與光波長可以相比的粗糙表面可以近似視為灰體，制造接近理想灰體的粗糙吸收表面是解決問題的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種槽式太陽能中高溫集熱器集熱管，所述的集熱管耐候性好，中溫使用性能良好。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案
一種槽式太陽能中高溫集熱器集熱管，包括不銹鋼基體，其特征在于在不銹鋼基體上依次設(shè)有鈮抗紅外反射膜、氮氧化鈦漸變吸收膜和二氧化鈦減反射膜。其中，鍍膜采用磁控反應(yīng)濺射法,濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為高純氮氣和氧氣，首先在不銹鋼基體上磁控反應(yīng)濺射沉積鈮抗紅外反射膜，再沉積氮氧化鈦吸收膜，最后沉積二氧化鈦減反射膜。其中，所述的氮氧化鈦漸變吸收膜為成分漸變膜，其中從所述的抗紅外反射膜開始至減反射膜為止氮的含量逐漸減少，而氧的含量逐漸增加。其中，在抗紅外反射膜上濺射氮氧化鈦吸收膜,工作壓強O. 2-0. 8Pa,反應(yīng)氣體氮氣和氧氣，氮氧體積比I : f I :10，氣體量60-150Sccm。其中，在氮氧化鈦吸收膜上采用鈦靶濺射沉積二氧化鈦減反射膜，工作壓強O. 2-0. 8Pa,反應(yīng)氣體氧氣量30-200 Seem。本發(fā)明的集熱管涂層具有更低的低溫發(fā)射率，因此該膜系具有更低的熱損，保溫性能好，同時涂層高硬度、耐磨和抗氧化性材料，而且電阻率低，因此本發(fā)明的集熱器的耐候性和中高溫使用性能優(yōu)異，適合于在350-550°C。
具體實施例方式本發(fā)明的槽式太陽能中高溫集熱器集熱管包括不銹鋼基體，其上依次設(shè)有一層鈮抗紅外反射膜、氮氧化鈦漸變吸收膜和二氧化鈦減反射膜。制備工藝如下
在不銹鋼基體上濺射沉積鈮抗紅外反射膜，工作壓強O. 2-1. 5 Pa ;在抗紅外反射膜 上濺射氮氧化鈦漸變吸收膜，工作壓強O. 2-0. 8Pa,反應(yīng)氣體氮氣，氮氧體積比I : f I :10，氣體量60-150Sccm ;在氮氧化鈦漸變吸收膜上濺射沉積二氧化鈦減反射膜，工作壓強O. 2-0. 8Pa,反應(yīng)氣體氧氣量30-200Sccm。
權(quán)利要求
1.一種槽式太陽能中高溫集熱器集熱管，包括不銹鋼基體，其特征在于在不銹鋼基體上依次設(shè)有鈮抗紅外反射膜、氮氧化鈦漸變吸收膜和ニ氧化鈦減反射膜。
2.權(quán)利要求I所述的集熱器集熱管，其特征在于所述的膜采用磁控反應(yīng)濺射法，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為高純氮氣和氧氣，首先在不銹鋼基體上磁控反應(yīng)濺射沉積鈮抗紅外反射膜，再沉積氮氧化鈦吸收膜，最后沉積ニ氧化鈦減反射膜。
3.權(quán)利要求I所述的集熱器集熱管，其特征在于所述的氮氧化鈦漸變吸收膜為成分漸變膜，其中從所述的抗紅外反射膜開始至減反射膜為止氮的含量逐漸減少，而氧的含量逐漸增加。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種槽式太陽能中高溫集熱器集熱管，包括不銹鋼基體，其特征在于在不銹鋼基體上依次設(shè)有抗紅外反射膜、氮氧化鈦漸變吸收膜和減反射膜。本發(fā)明的集熱管涂層具有更低的低溫發(fā)射率，因此該膜系具有更低的熱損，保溫性能好，同時涂層高硬度、耐磨和抗氧化性材料，而且電阻率低，因此本發(fā)明的集熱器的耐候性和中溫使用性能優(yōu)異，適合于在350-550℃。
文檔編號F24J2/48GK102734964SQ20121022046
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者葛波 申請人:蘇州嘉言能源設(shè)備有限公司