[發(fā)明專利]一種槽型太陽能集熱板及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711222891.5
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN107816812A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 修大鵬;張新恩;劉運騰;周吉學(xué);李濤;程開明;趙國辰;王瑨;張素卿
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院新材料研究所
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S70/12;F24S70/20
• 代理公司: 濟南領(lǐng)升專利代理事務(wù)所(普通合伙)37246
• 代理人: 崔苗苗,王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能集熱板及其制備方法，屬于新能源利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

復(fù)合陶瓷太陽板是一種新型太陽能集熱板，具有生產(chǎn)成本低、使用壽命長、集熱效率不衰減的特點，由于黑瓷對陽光具有較高的吸收率，用黑瓷制備復(fù)合陶瓷太陽能板成了不錯的選擇。現(xiàn)有的復(fù)合陶瓷太陽板多為用普通陶瓷外噴涂黑瓷泥漿后燒制而成，如專利CN104266390 A，公開了一種全流道復(fù)合黑瓷太陽能集熱板制造方法，用普通陶瓷泥漿在多孔模具中注漿成型為全流道集熱板素坯，將釩鈦黑瓷泥漿或傳統(tǒng)黑瓷泥漿噴涂在素坯的正面經(jīng)過燒結(jié)，或在經(jīng)過燒結(jié)素坯的正面覆蓋太陽能吸收涂料，制成基底層是全流道結(jié)構(gòu)的普通陶瓷層、正面層是釩鈦黑瓷層或傳統(tǒng)黑瓷層或太陽能吸收涂料層的全流道復(fù)合黑瓷太陽能集熱板。這種復(fù)合陶瓷板由于是陶瓷基體，傳熱導(dǎo)熱速度慢，從而影響了集熱板的集熱效率。

專利CN 202081591 U公開了一種環(huán)保節(jié)能效果好的太陽能建材及建筑一體化太陽能利用裝置，它使用釩鈦黑瓷復(fù)合陶瓷太陽板、導(dǎo)熱性能良好的金屬薄板與熱管或無機導(dǎo)熱管加工成為一體，將陶瓷與金屬復(fù)合集熱，但這種裝置需要支架安裝，同時使用復(fù)合陶瓷板和金屬板增加了重量，兩種板材還得用特定結(jié)構(gòu)固定，安裝復(fù)雜，增加安裝成本，還存在雷電、臺風(fēng)、支架安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述不足而提供一種槽型太陽能集熱板及其制備方法，不僅能有效提高集熱效率，還能直接對接安裝，安全方便。

一種槽型太陽能集熱板，包括金屬基體，金屬基體是由金屬板和多組平行布列在金屬板上的金屬管組成的管板一體結(jié)構(gòu)，金屬基體上有一層黑色陽光吸收層，所述的黑色陽光吸收層為黑瓷吸收層或黑色液體表面處理轉(zhuǎn)化膜層。

所述的金屬板為同側(cè)兩端帶有側(cè)槽板的槽型結(jié)構(gòu)。

所述的金屬管兩端設(shè)有循環(huán)接口，用于與水的循環(huán)管道相接或槽型太陽能集熱板間的對接。

所述的金屬管沿側(cè)槽板延伸的方向平行布列。

所述的槽型太陽能集熱板寬度為0.5m～1m，長度為2m～4m，側(cè)槽板高80mm～100mm。

所述的金屬管為直徑范圍10mm～80mm的圓管，管壁厚1mm～5mm。

所述的金屬板厚1mm～5mm。

所述的槽型太陽能集熱板的制備方法，包括步驟如下：

(1)以金屬材料為原料，通過金屬型材擠出機一次擠壓成型為金屬基體形狀的管板一體結(jié)構(gòu)；

(2)將金屬基體進行表面預(yù)處理，去除異物并進行防腐保護；

(3)采用濕法施釉將黑釉涂覆到金屬基體表面，經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)黑釉成瓷并與金屬基體牢固凝結(jié)在一起，外表面形成黑瓷吸收層；或者將黑色處理液在中低溫條件下，采用陽極氧化、電泳、噴涂、磷化、微弧氧化、PVD真空鍍或電鍍工藝對金屬基體進行表面處理，外表面形成與金屬基體牢固凝結(jié)在一起的黑色液體表面處理轉(zhuǎn)化膜層。

所述的金屬材料包括銅、鐵、鎂、鋁及其合金材料；對于熔點高的金屬材料如銅、鐵、不銹鋼等優(yōu)選黑瓷吸收層，熔點低的金屬材料如鎂、鋁及其合金優(yōu)選黑色液體表面處理轉(zhuǎn)化膜層。

步驟(2)所述的表面預(yù)處理，包括為消除金屬基體表面的油污、鐵銹和防止介質(zhì)對管內(nèi)壁的腐蝕，采用噴砂法、脫脂法、酸洗法、氧化、磷化或鈍化等工藝、方法對基體表面和管內(nèi)壁進行的清潔處理和防腐處理。

所述的黑釉，市購或采用現(xiàn)有技術(shù)用黑色工業(yè)廢渣-提釩尾渣和礦物原料(包括石英、長石、粘土等其中的一種或多種)等原料按照一定的比例混合制成，或者用礦物原料(包括石英、長石、粘土等其中的一種或多種)、化工原料(包括硼砂、硝酸鈉、純堿、碳酸鋰、碳酸鈣、氧化鎂、氧化鋅、二氧化鋯、氧化鈷、氧化鎳、二氧化錳、氧化鐵等其中的一種或多種)和黑色著色原料等按照一定的比例混合制成。

所述的濕法施釉采用浸漬法或噴涂法或澆注法或流動法。

所述的高溫?zé)Y(jié)溫度在800℃～1200℃，且低于金屬材料的熔融溫度。

所述的黑色處理液，包括黑色磷化液、黑色陶化液或黑色處理劑等。

所述的中低溫溫度在60℃～200℃。

所述的黑色陽光吸收層，其陽光吸收率大于0.9，黑瓷吸收層可達到0.95，黑色陽光吸收層厚度為0.1mm～0.5mm。