專利名稱：復合金屬-SiO₂金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管，屬 于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，太陽能光熱集熱管由涂層的不銹鋼管，波紋管，硅硼玻璃管組成，其中波紋 管分別與不銹鋼管和硅硼玻璃管焊接，在不銹鋼管與硅硼玻璃管之間抽真空，防止吸收的 熱量對流傳導損失。太陽光聚焦在集熱管上，通過玻璃管照射在不銹鋼管上，有太陽能選 擇性吸收涂層轉(zhuǎn)換為熱能。因此，太陽能選擇性吸收涂層是太陽能集熱管的核心，吸收率 越高，太陽能熱轉(zhuǎn)換效率越高。目前Solel公司和Schott公司生產(chǎn)的太陽能集熱管采用 Mo-Al2O3金屬陶瓷選擇性吸收涂層，工作溫度400°C，而目前研究的結(jié)果表明采用Mo-SiO2 金屬陶瓷性能更好。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管。該 太陽能集熱管應(yīng)采用磁控濺射方法沉積Mo、W等高熔點金屬及其它金屬的復合薄膜作為反 射層，與不銹鋼的結(jié)合力和涂層的吸收率有進一步提高，采用射頻磁控濺射共沉積金屬Mo 與SiO2太陽能吸收層，射頻濺射沉積SiO2減反射層。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層 太陽能集熱管，它主要包括一個不銹鋼管。在所述不銹鋼管的外側(cè)套有一個外玻璃管，在外 玻璃管的兩端依次經(jīng)內(nèi)環(huán)、波紋管和外環(huán)連接到不銹鋼管的兩端；在所述不銹鋼管的表面
設(shè)有一層高轉(zhuǎn)換率膜層。所述外環(huán)與不銹鋼管和波紋管焊接在一起；所述內(nèi)環(huán)與波紋管和外玻璃管也焊接
在一起。所述膜層包含由多種金屬薄膜組成的復合金屬反射層、SiO2吸收層和SiO2減反射層。本實用新型的有益效果是這種復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能 集熱管的太陽能選擇性吸收涂層由金屬反射層，金屬_陶瓷共同沉積金屬陶瓷層和SiO2陶 瓷減反射層組成。在太陽能槽式發(fā)電的集熱管中，太陽能選擇性吸收涂層，采用高熔點金屬 Mo作為反射層，Mo-SiO2共沉積混合物作為太陽能吸收層，SiO2作為減反射層，吸收率達到 93%以上，能在500°C以上使用，具有高的熱轉(zhuǎn)換效率。金屬反射層采用多種金屬薄膜組成， 太陽能吸收層和SiO2相同，吸收率能提高3 %左右。提高集熱管的熱效率。

圖1是一種復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管結(jié)構(gòu)圖。圖中1、不銹鋼管，la、外環(huán)，2、高轉(zhuǎn)換率膜層，3、外玻璃管，3a、內(nèi)環(huán)，4、波紋管。
具體實施方式
圖1示出了一種復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管結(jié)構(gòu)。圖 中，復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管主要包括一個不銹鋼管1，在不 銹鋼管1的外側(cè)套有一個外玻璃管3，在外玻璃管3的兩端依次經(jīng)內(nèi)環(huán)3a、波紋管4和外環(huán) Ia連接到不銹鋼管1的兩端；在不銹鋼管1的表面設(shè)有一層高轉(zhuǎn)換率膜層2。外環(huán)Ia與不 銹鋼管1和波紋管4焊接在一起；內(nèi)環(huán)3a與波紋管4也焊接在一起，與外玻璃管3用膠粘 連在一起。該太陽能集熱管上的復合金屬或金屬化合物選擇的原則1、與不銹鋼和高熔點金屬Mo，W具有優(yōu)良的晶格匹配性，在高溫使用過程和溫度 變化過程獲得良好的應(yīng)力匹配。2、組成的復合金屬反射層具有優(yōu)良的光學性能，提高太陽光波 長-2-300nm-1200nm之間具有低的反射率，在波長1200nm以上具有高反射率。3、舉例計算結(jié)果復合金屬Au-Mo-SiO2涂層，可見光范圍吸收率大于97%，紅外 反射率大于97%。4、采用直流磁控濺射濺射沉積Mo，直流磁控濺射金屬Au，直流與射頻磁控濺射共 沉積金屬Mo與SiO2為太陽能吸收層，射頻濺射沉積SiO2減反射層。
權(quán)利要求一種復合金屬 SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管，它主要包括一個不銹鋼管(1)，其特征在于在所述不銹鋼管(1)的外側(cè)套有一個外玻璃管(3)，在外玻璃管(3)的兩端依次經(jīng)內(nèi)環(huán)(3a)、波紋管(4)和外環(huán)(1a)連接到不銹鋼管(1)的兩端；在所述不銹鋼管(1)的表面設(shè)有一層高轉(zhuǎn)換率膜層(2)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管，其特 征在于所述外環(huán)(Ia)與不銹鋼管⑴和波紋管⑷焊接在一起；所述內(nèi)環(huán)(3a)與波紋管 (4)和外玻璃管(3)也焊接在一起。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管，其特 征在于所述膜層(2)包含由多種金屬薄膜組成的復合金屬反射層、SiO2吸收層和SiO2減 反射層。
專利摘要一種復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管，屬于太陽能應(yīng)用領(lǐng)域。這種復合金屬-SiO2金屬陶瓷選擇性吸收涂層太陽能集熱管的太陽能選擇性吸收涂層由復合金屬反射層，金屬-陶瓷共同沉積金屬陶瓷層和SiO2陶瓷減反射層組成。在太陽能槽式發(fā)電的集熱管中，太陽能選擇性吸收涂層，采用高熔點金屬Mo作為反射層，Mo-SiO2共沉積混合物作為太陽能吸收層，SiO2作為減反射層，吸收率達到93％以上，能在500℃以上使用，具有高的熱轉(zhuǎn)換效率。金屬反射層采用多種金屬薄膜組成，太陽能吸收層和SiO2減反射層相同，吸收率能提高3％左右。提高集熱管的熱效率。
文檔編號F24J2/46GK201706749SQ20102023770
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月19日
發(fā)明者李劍云, 李劍鋒, 李國卿, 郭立志 申請人:大連惠泰科技有限公司