[實用新型]太陽能納米集熱吸收管

有效

• 申請號: 200820205135.1
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN201373598Y
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 賀冬枚;李皓楨;劉浩;彭啟成;周擁仔;趙華平;陳玉琴
• 申請（專利權）人: 東莞市康達機電工程有限公司
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司
• 代理人: 彭長久

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能集熱管，尤其是指一種具有很好光學性能的太陽能納米集熱吸收管。

背景技術

在聚光式太陽能熱發電中，太陽能真空集熱管的性能是決定發電效率的關鍵技術之一。其中太陽光譜選擇性吸收膜又是決定真空管集熱管效率的重要因素。國外關于中、高溫太陽能選擇性吸收膜的開發進行大量的研究，選擇性吸收膜的制備方法主要有電沉積法、化學氣相沉積法、化學轉化法、蒸鍍法和磁控濺射法等。目前應用最多的選擇性吸收膜的結構主要由反射層、吸收層和減反層構成。即在基材上先沉積一層金屬反射層，再沉積金屬復合吸收層，最后沉積減反層。其中，主要采用鋁(Al)、銅(Cu)或鎳(Ni)做為反射層；金屬陶瓷材料(Ni-Al₂O₃、Mo-Al₂O₃、W-Al₂O₃、Au-TiO₂、Pt-TiO₂、ZrO₂、Cr-SiO、MnO、MgO、MgF₂)和金屬無機復合材料(ZrB₂、ZrC_xN_y、Ti_1-xAl_xN、CuO)為吸收層；對太陽光透明的SiO₂、Si₃N₄、TiO₂、TiN、Al₂O₃和AlN用作減反層。但是，高溫下這種結構的太陽能選擇吸收膜普遍存在易脫落和光學性能下降的問題，導致其使用壽命不長。

實用新型內容

本實用新型針對上述高溫下太陽能選擇吸收膜易脫落和光學性能下降等問題，主要目的在于提供一種結合力好、性能穩定，且光學效果優異的太陽能納米集熱吸收管。

為實現上述之目的，本實用新型采取如下技術方案：

一種太陽能納米集熱吸收管，包括基材以及在基材上生長的陣列納米管，在該納米管的內壁上附設有黑體納米粒子。

所述基材為耐高溫、熱傳導性能好的管材或板材結構。

該基材為金屬或非金屬材料。

所述陣列納米管為二氧化鈦納米管、三氧化二鋁納米管或石墨碳納米管。

所述黑體納米粒子為鈷、鎳、鐵、鉬、鎢或鉻中的一種或幾種混合材料。

本實用新型優點在于納米管是直接生長在基材上，使之成為一個整體，結合力強，不易脫落，并在納米管中摻雜的黑體納米粒子具有優異的光吸收性能，而納米管又具有很好的光學陷阱作用，能夠俘獲太陽光，所以兩種納米結構的結合形成結構穩定、熱性能穩定、化學性能穩定和光學性能穩定的光學陷阱薄膜，適合于太陽能熱發電集熱器的應用。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖；

圖2是本實用新型納米管與納米粒子的截面放大示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步描述。

如圖1、圖2所示，一種太陽能納米集熱吸收管，包括基材1以及在基材1上生長的陣列納米管2，該基材1為耐高溫、熱傳導性能好的管材或板材結構，其可由金屬或非金屬材料制成；所述陣列納米管2可為二氧化鈦納米管、三氧化二鋁納米管或石墨碳納米管。進一步，在該納米管2的內壁上附設有黑體納米粒子3，該黑體納米粒子3為鈷、鎳、鐵、鉬、鎢或鉻中的一種或幾種混合材料。

其中，本實用新型制作方法如下：

1、先將基材1進行預處理：可采用物理或化學方法將基材的表面進行預處理，如拋光、酸洗、水洗和醇洗等，目的在于去除基材表面的氧化層和其它的臟物，使其表面光滑、潔凈。

2、再制備納米管2：針對不同的基材其制備方法不同，同一基材可以有多種制備方法。主要的制備方法有陽極氧化法和氣相沉積法，試基材而定。且制備不同孔徑的納米管其工藝條件也不一樣。通過調整工藝條件制備出所需的孔徑大小。

3、黑體納米粒子3的修飾：主要的方法有電沉積法、濺射法和溶膠凝膠法等。多種混合納米粒子一般采用電化學共沉積法或溶膠凝膠浸漬法。濺射法主要用于形成納米粒子膜層。電化學法主要通過鍍液的配方、電流或電壓大小、沉積時間來控制粒徑大小。

所以，本實用新型太陽能納米集熱吸收管經證實具有如下優點：