[发明专利]一种辅助电加热自控的环路热管太阳能系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种具有吸收膜的环路热管式太阳能热水器。

背景技术

随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1×1018kW·h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项，我国政府在《政府工作报告》也早已明确提出要积极发展新能源，其中太阳能的利用尤其占据着突出地位。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小（每平方米约一千瓦），而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。太阳能的利用主要有光热转化、光电转化、光化学转换这三种形式。相比于太阳能光伏产业和光化学转换的高昂成本与低的能量转换效率，太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。在太阳能热利用装置中，关键是要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳能集热器。

无论哪种形式和结构的太阳能集热器，都要有一个用来吸收太阳辐射的吸收部件，该部件吸收表面的热辐射性能对集热器的热性能起着重要的作用。表征吸收表面热辐射性能的物理量是吸收比和热发射比，前者表征吸收太阳辐射能的能力，后者表征自身温度下发射辐射能的能力。前者越高后者越低，表明吸热效果最好。

发明内容

本发明旨在提供一种高吸收率太阳能系统，尤其是提供一种环路热管的高吸收率的太阳能热利用系统，提高太阳能的利用能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种环路热管式的太阳能热水器系统，包括太阳能热水器和热利用装置，所述太阳能热水器包括集热器、水箱和环路热管，其中环路热管的蒸发端设置在集热器中，环路热管的冷凝端设置在水箱中；集热器吸收太阳能的热量，加热环路热管的蒸发端，蒸发端经过循环进入环路热管的冷凝端，冷凝端进行放热，加热水箱中的水，冷凝端放热完成后再循环进入热管的蒸发端进行加热；所述集热器设置金属集热管，金属集热管包括金属基管，所述金属基管的外表面依次覆盖防腐层和吸热层。

所述的防腐层涂覆防腐涂料形成，防腐涂料的成分如下：防腐涂料由如下成分组成：片状锌粉3.1%，片状铝粉2.8%、片状镁粉3.3％，氧化锌为5.8％，铬酐为4.3％，二丙酮醇为0.4％，丙二醇为0.7%,润湿分散剂为0.4％，增稠剂为0.15％，消泡剂为0.23％，余量的水；

该种涂料通过喷涂、刷涂、浸涂施涂于基管表面，80±10℃烘干10～60分钟，280±40℃固化烧结30～60分钟，形成良好防腐涂层。

所述吸热层从内向外依次包括红外反射涂层、吸热涂层和减反射涂层，其中红外反射涂层、吸热涂层和减反射涂层的厚度的比例为1:1.5:2；所述红外反射涂层为Ag；吸热涂层从内向外依次包括TiAl、Cr、Nb、Zr四层，其中TiAl、Cr、Nb、Zr四层的厚度比例为1:1.1:0.84:1.14；减反射涂层从内向外依次是AlN、TiO₂、Ta₂O₅、SiO₂层，其中AlN、TiO₂、Ta₂O₅、SiO₂层的厚度比例为0.9:1:0.75:1。

基管的材料为铝合金，所述铝合金的组分的质量百分比如下：3.0％Cu，1.9％Mg，1.6％Ag，0.6％Mn，0.25％Zr，0.3％Ce，0.23％Ti，0.38％Si，其余为Al。