[發明專利]一種集熱器用太陽能吸收膜的耐酸霧性能評價方法

有效

• 申請號: 201711303398.6
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN109900627B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王吉寧;劉曉鵬;杜淼;米菁
• 申請（專利權）人: 有研工程技術研究院有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉秀青

本發明公開了一種集熱器用太陽能吸收膜的耐酸霧性能評價方法。該方法包括如下步驟：固定H₂SO₄酸霧溫度T’，測量不同pH酸霧下吸收膜吸收率α和發射率ε隨酸霧腐蝕時間t的變化關系；取上述酸霧中某一特定pH酸霧，測量不同酸霧溫度T下吸收膜α和ε隨酸霧腐蝕時間t的變化關系，其中T包含T’；由不同溫度和pH酸霧數據擬合得出吸收膜α和ε變化量Δα和Δε的表達式；將Δα和Δε代入pc＝0.5Δε?Δα，得出吸收膜pc值表達式，達到預測吸收膜耐酸霧壽命的目的。上述步驟中，酸霧pH值的選取范圍[4，6.5]，酸霧溫度的選取范圍[293K，333K]。本發明制定出具體的吸收膜酸霧環境下的壽命評價方法，可量化考核吸收膜的耐酸霧性能。

技術領域

本發明涉及一種集熱器用太陽能吸收膜的耐酸霧性能評價方法，屬于耐候性評價技術領域。

背景技術

集熱器用太陽能吸收膜的耐酸霧性能是評價其耐候性的重要指標。我國集熱器的使用環境與歐美國家存在巨大差異。在歐美國家，集熱器吸收膜主要面臨的是水汽和空氣中微量SO₂侵蝕的影響，但是在我國，南北地域和環境的差異使得集熱器實際工況變得十分復雜，如我國華南地區多高濕和鹽霧，而華北與西北地區多酸雨(酸霧)、鹽堿和沙塵環境。目前，集熱器用吸收膜的耐酸霧性能的評價還沒有定量測試標準及方法。國際標準ISO22975-3《Solar energy-Collector components and materials-Part 3：Absorbersurface durability》》中給出了吸收膜在1ppm SO₂、95％的相對濕度、20℃測試溫度酸性環境下使用壽命的定性評價方法，該方法只能定性評價吸收膜在酸性腐蝕環境下是否具有25年的使用壽命，但是無法給出吸收膜性能與酸霧環境pH值、溫度T以及腐蝕時間t之間的定量關系。我國的酸雨環境屬于硫酸型，因此給出集熱器吸收膜在硫酸型酸雨(酸霧)環境中的壽命評價公式，定量反應吸收膜的耐酸霧性能并準確預測吸收膜的壽命就顯得至關重要。綜上所述，有必要制定出具體的吸收膜酸霧環境下的壽命評價方法，以便量化考核吸收膜的耐酸霧性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集熱器用太陽能吸收膜的耐酸霧性能評價方法，通過制定具體的吸收膜酸霧環境下的壽命評價方法步驟，量化考核吸收膜的酸霧耐受性。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種集熱器用太陽能吸收膜的耐酸霧性能評價方法，該方法包括以下步驟：

(1)固定H₂SO₄酸霧溫度T’，測量不同pH酸霧下吸收膜吸收率α和發射率ε隨酸霧腐蝕時間t的變化關系；

(2)取上述酸霧中某一特定pH'酸霧，測量不同酸霧溫度T下吸收膜吸收率α和發射率ε隨酸霧腐蝕時間t的變化關系，其中T包含T’；

(3)由不同溫度和不同pH酸霧數據擬合得出吸收膜吸收率變化量Δα＝α-α₀和發射率變化量Δε＝ε-ε₀的表達式；

(4)將Δα和Δε代入pc＝0.5Δε-Δα，得出吸收膜pc值表達式，達到預測吸收膜耐酸霧壽命的目的。

其中，所述α₀和ε₀代表吸收膜未經酸霧腐蝕的初始吸收率和發射率；所述酸霧pH值選取數量≥4，酸霧pH值在[4，6.5]范圍內選擇；所述酸霧溫度選取數量≥4，酸霧溫度在[293K，333K]范圍內選擇；所述酸霧腐蝕時間選取數量≥5；每個酸霧腐蝕條件下做3個平行樣品，按平均值計算涂層吸收率和發射率。

上述酸霧pH值、溫度以及腐蝕時間點數的選取目的在于能夠較為完整的描述吸收率和發射率的變化趨勢；酸霧pH值的選擇范圍[4，6.5]以及酸霧溫度的選擇范圍[293K，333K]的目的在于靠近并覆蓋實際酸霧環境；每個酸霧腐蝕條件下做3個平行樣品的目的在于盡量減少試驗樣品個體差異引入的實驗誤差。