[發明專利]全密封防凍防水保溫平板式太陽能集熱器

有效

• 申請號: 201710210456.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106989528B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海碳索能源服務股份有限公司
• 主分類號: F24S10/50
• 分類號: F24S10/50;F24S70/20;F24S80/00
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 廖彬佳

1.一種全密封防凍防水保溫平板式太陽能集熱器，該太陽能集熱器包括一上基板、一下基板、一吸熱層、一邊框支架和多個支撐物；該上基板和下基板相對設置，邊框支架設在所述上基板和下基板之間，上基板、下基板及邊框支架共同構成一個空腔；所述吸熱層設置在所述下基板位于所述空腔內的上表面，多個支撐物間隔的設置在空腔內，并分別與所述上基板和吸熱層相接觸；該上基板為一透光基板，該吸熱層包括一碳納米管復合材料層，該下基板與上基板相對設置，該下基板為一集熱基板，采用導熱性好的金屬材料制成，其特征在于，該下基板表面包覆有一層基于微納結構的防凍防水層，該防凍防水層包括設于下基板表面的微納結構層和涂于微納結構層上的表面涂層；該微納結構層包括鎢膜陣列和納米二氧化鈦薄膜，鎢膜陣列設于下基板表面，納米二氧化鈦薄膜設于鎢膜陣列表面；該微納結構層中，在鎢膜陣列表面生長有氧化鎢納米線；鎢膜陣列中單個點陣的長寬高尺度為30×20×1μm，每個點陣之間的上下、左右間隔分別為60μm、50μm；該納米二氧化鈦薄膜的厚度為3μm；該防凍防水層的制備過程為：

步驟1，處理下基板：將下基板用800目的砂紙打磨2h，然后依次用丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗干凈，烘干；

步驟2，沉積鎢膜陣列：在下基板表面涂覆一層光刻膠，烘干，經過曝光、顯影，然后利用磁控濺射技術，在顯影后的光刻膠表面蒸鍍一層鎢膜，厚度為1μm，然后利用丙酮將光刻膠洗掉，在下基板表面形成了鎢膜陣列；

步驟3，配置二氧化鈦前驅體溶液：將12.5ml無水乙醇、0.5ml去離子水及0.25ml鹽酸混合，然后將混合液在攪拌的情況下緩慢加入到10ml鈦酸四丁酯與12.5ml無水乙醇的混合液中，攪拌30min，超聲15min，得到二氧化鈦前驅體溶液；

步驟4，制備二氧化鈦薄膜：將上述得到的二氧化鈦前驅體溶液加入到三電極槽中，將下基板作為工作電極，Ag/AgCl作為參比電極，鉑作為對電極，控制電位在-1.3V，沉積時間為200s，用去離子水沖洗后50℃烘干，得到納米二氧化鈦薄膜，鎢膜陣列與納米二氧化鈦薄膜構成微納結構層；

步驟5，制備表面涂層：

將上述得到的覆蓋有微納結構層的下基板放入1ml的體積分數為5％的十七氟癸脂三甲基色氨酸硅烷的甲苯溶液中，密封，在80℃烘箱中保溫5h，完成低表面能物質的修飾，微納結構層與表面涂層構成防凍防水層。

2.根據權利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于，上基板的厚度為5mm。

3.根據權利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于，下基板的厚度為5mm。

4.根據權利要求1所述的太陽能集熱器，其特征在于，該氧化鎢納米線的長度為3μm。