[发明专利]一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法

说明书

本发明公开了一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法。该方法包括如下步骤：固定H₂SO₄酸雾温度T’，测量不同pH酸雾下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系；取上述酸雾中某一特定pH酸雾，测量不同酸雾温度T下吸收膜α和ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系，其中T包含T’；由不同温度和pH酸雾数据拟合得出吸收膜α和ε变化量Δα和Δε的表达式；将Δα和Δε代入pc＝0.5Δε‑Δα，得出吸收膜pc值表达式，达到预测吸收膜耐酸雾寿命的目的。上述步骤中，酸雾pH值的选取范围[4，6.5]，酸雾温度的选取范围[293K，333K]。本发明制定出具体的吸收膜酸雾环境下的寿命评价方法，可量化考核吸收膜的耐酸雾性能。

技术领域

本发明涉及一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，属于耐候性评价技术领域。

背景技术

集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能是评价其耐候性的重要指标。我国集热器的使用环境与欧美国家存在巨大差异。在欧美国家，集热器吸收膜主要面临的是水汽和空气中微量SO₂侵蚀的影响，但是在我国，南北地域和环境的差异使得集热器实际工况变得十分复杂，如我国华南地区多高湿和盐雾，而华北与西北地区多酸雨(酸雾)、盐碱和沙尘环境。目前，集热器用吸收膜的耐酸雾性能的评价还没有定量测试标准及方法。国际标准ISO22975-3《Solar energy-Collector components and materials-Part 3：Absorbersurface durability》》中给出了吸收膜在1ppm SO₂、95％的相对湿度、20℃测试温度酸性环境下使用寿命的定性评价方法，该方法只能定性评价吸收膜在酸性腐蚀环境下是否具有25年的使用寿命，但是无法给出吸收膜性能与酸雾环境pH值、温度T以及腐蚀时间t之间的定量关系。我国的酸雨环境属于硫酸型，因此给出集热器吸收膜在硫酸型酸雨(酸雾)环境中的寿命评价公式，定量反应吸收膜的耐酸雾性能并准确预测吸收膜的寿命就显得至关重要。综上所述，有必要制定出具体的吸收膜酸雾环境下的寿命评价方法，以便量化考核吸收膜的耐酸雾性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，通过制定具体的吸收膜酸雾环境下的寿命评价方法步骤，量化考核吸收膜的酸雾耐受性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，该方法包括以下步骤：

(1)固定H₂SO₄酸雾温度T’，测量不同pH酸雾下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系；

(2)取上述酸雾中某一特定pH'酸雾，测量不同酸雾温度T下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系，其中T包含T’；

(3)由不同温度和不同pH酸雾数据拟合得出吸收膜吸收率变化量Δα＝α-α₀和发射率变化量Δε＝ε-ε₀的表达式；

(4)将Δα和Δε代入pc＝0.5Δε-Δα，得出吸收膜pc值表达式，达到预测吸收膜耐酸雾寿命的目的。

其中，所述α₀和ε₀代表吸收膜未经酸雾腐蚀的初始吸收率和发射率；所述酸雾pH值选取数量≥4，酸雾pH值在[4，6.5]范围内选择；所述酸雾温度选取数量≥4，酸雾温度在[293K，333K]范围内选择；所述酸雾腐蚀时间选取数量≥5；每个酸雾腐蚀条件下做3个平行样品，按平均值计算涂层吸收率和发射率。

上述酸雾pH值、温度以及腐蚀时间点数的选取目的在于能够较为完整的描述吸收率和发射率的变化趋势；酸雾pH值的选择范围[4，6.5]以及酸雾温度的选择范围[293K，333K]的目的在于靠近并覆盖实际酸雾环境；每个酸雾腐蚀条件下做3个平行样品的目的在于尽量减少试验样品个体差异引入的实验误差。