[发明专利]一种真空集热管玻璃套管涂层结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种真空集热管玻璃套管涂层结构，包括第一超疏水涂层、第二超疏水涂层、第一减反射涂层和第二减反射涂层，其中，所述第一减反射涂层和第二减反射涂层分别涂覆在玻璃套管的外壁和内壁上，所述第一超疏水涂层涂覆在第一减反射涂层上，所述第二超疏水涂层涂覆在第二减反射涂层上。本发明使得真空集热管玻璃套具有超疏水高透过特性，无毒无污染，对环境友好，且涂层可反复涂覆，降低后期维护成本。

技术领域

本发明涉及集热管涂层领域，具体为一种真空集热管玻璃套管涂层结构及其制备方法。

背景技术

槽式太阳能热发电系统是利用聚焦型太阳能集热器把太阳辐射能转变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。在槽式系统中，真空集热管是太阳能热利用的核心部件之一，其光学效率将直接影响整个电站的发电效率。

作为与外界接触的玻璃管，其透过率将直接影响太阳光入射到金属内管的能量，如涂覆多层减反射材料，可有效的提高其透过率。与此同时，因在户外工作时，表面累积的灰尘也会降低其透过率，如涂覆表面材料自清洁效果可降低玻璃清洁成本提高其竞争力。另外，在冬季，冰、雪等自然天气也会给玻璃管表面带来覆冰现象，如涂覆疏水涂层可有效的减轻覆冰。

超疏水涂层表面达到自清洁效果的原因，主要是：表面能大的污染物难以稳定附着在表面能低的超疏水涂层上，像冰，雪等物质便会直接滚落；水滴等物质，表面能高，无法辅展开来，形成类球形，当类球形的水滴与污染物接触时，通过吸附作用将污染物粘附于自身表面，进而包裹污染物并滚动脱离表面达到清洁目的。

在集热管领域玻璃材质选用的是高硼硅玻璃，其透过率一般在91.5％当涂覆减反射涂层后，透过率会增幅4.5％～5％；而再此基础上，再次涂覆超疏水涂层，透过率总增幅5％～6％。

集热管玻璃套管减反射涂层多采用溶胶-凝胶技术，该技术施工设备简单，工艺环境易实现，可适用于任何形状的玻璃进行镀膜。

但是，由于太阳能光热电站通常位于干旱少雨地区，风沙较大，容易造成超疏水涂层的破坏，致使疏水涂层寿命较短，需要定期对其进行重新涂覆。但是即使不涂覆疏水涂层也不会影响原涂层性能，涂覆后可进一步提高透过率。

发明内容

为解决现有的技术问题，本发明提供一种真空集热管玻璃套管涂层结构及其制备方法，使得真空集热管玻璃套具有超疏水高透过特性，无毒无污染，对环境友好，且涂层可反复涂覆，降低后期维护成本。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种真空集热管玻璃套管涂层结构，其特征在于，包括第一超疏水涂层、第二超疏水涂层、第一减反射涂层和第二减反射涂层，其中，所述第一减反射涂层和第二减反射涂层分别涂覆在玻璃套管的外壁和内壁上，所述第一超疏水涂层涂覆在第一减反射涂层上，所述第二超疏水涂层涂覆在第二减反射涂层上。

优选地，所述第一超疏水涂层和第二超疏水涂层为有机硅纳米材料，且分别在第一减反射涂层和第二减反射涂层表面形成一层透明超疏水薄膜。

优选地，所述有机硅纳米材料为硅氧烷纳米材料。

优选地，所述第一超疏水涂层和第二超疏水涂层的厚度为150nm-200nm。

优选地，所述第一减反射涂层和第二减反射涂层均为SO2减反射膜。

优选地，所述第一减反射涂层和第二减反射涂层的厚度为80～150nm。

优选地，所述玻璃套管采用高硼硅玻璃，其太阳光透过率为91.5％-92％。

一种真空集热管玻璃套管涂层结构的制备方法，具体步骤如下：