一种太阳能集热管外玻璃管的增透膜的制备方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8266758 阅读:227 留言:0更新日期:2013-01-30 21:54
本发明专利技术公开了一种太阳能集热管外玻璃管的增透膜的制备方法及装置,属于及太阳能膜层或涂层技术领域。所述方法包括:所述方法包括制备待用溶胶-凝胶溶液;将所述溶液放入溶液罐内;将第一组所述外玻璃管竖直浸没在所述溶液内,静置10-20min;保持所述第一组外玻璃管静止不动,从所述溶液罐底端排出所述溶液,排出时控制液面下降速度为1-20cm/min;将所述第一组外玻璃管静置30-40min后转入加热炉中,以加热速度不超过10℃/min的方式升温到400-600℃,保温0.5-2小时,然后逐渐降温至室温,降温速度不超过20℃/min,在所述第一组外玻璃管内外壁面上形成所述增透膜。本发明专利技术通过使外玻璃管静止不动,将溶液匀速放出,使溶液均匀的附着在外玻璃管的内外表面形成膜层,加快了生产速度,提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能膜层或涂层
,特别涉及一种应用于槽式太阳能聚光集热及发电系统的高温太阳能集热管外玻璃的增透膜层的制备方法及装置。
技术介绍
高温太阳能集热管是槽式太阳能聚光集热系统及其热发电系统中最为核心的部件,其主要包括外玻璃管、设置在所述外玻璃管内的金属内管、玻璃与金属封接件及波纹管,所述金属内管外表面镀有太阳选择性吸收涂层,并通过玻璃与金属封接件与外玻璃管 之间成真空环形空间,该真空环形空间用来降低热损失和防止选择性吸收膜层遇到空气老化,波纹管用来缓解金属内管和外玻璃管之间的热膨胀差,为了获得好的光热转换效率,该高温太阳能集热管的外玻璃管需要具有较高的透光率。一般玻璃管透光率仅91%左右,需要采用增透膜技术提高透光率,从而提高槽式太阳能聚光集热系统的光热转化效率。目前,太阳能集热管外玻璃管的增透膜通常采用溶胶-凝胶法制备,溶胶-凝胶法是一种用化学原料制造陶瓷膜的技术,其具有操作方便、成本低廉的优点。该技术通常通过提拉法操作,具体为在地面下设置溶胶-凝胶溶液罐,将玻璃管浸没在溶胶-凝胶溶液罐中,然后手工或用提拉设备将外玻璃管从溶胶-凝胶溶液中提拉出来,使其内外表面粘附溶胶-凝胶溶液,形成膜层。在实现本专利技术的过程中,专利技术人发现现有技术至少存在以下问题提拉法提拉过程中容易产生机械震动和速度不均匀的情况,震动引起的液面的搅动及提拉时产生的空气流动均会造成膜层的不均匀,为了产生均匀、稳定的膜层,提拉法需要控制提拉速度和提拉设备的稳定性高且必须采用防震设施,速度低生产效率低,难以实现高效批量生产,设备要求高势必会造成生产成本增高。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题,本专利技术实施例提供了一种太阳能集热管外玻璃管的增透膜的制备方法及装置。所述技术方案如下一方面,提供了一种太阳能集热管外玻璃管的增透膜的制备方法,所述方法包括制备待用溶胶-凝胶溶液;将所述溶液放入溶液罐内;将第一组所述外玻璃管竖直浸没在所述溶液内,静置10_20min ;保持所述第一组外玻璃管静止不动,从所述溶液罐底端排出所述溶液,排出时控制液面下降速度为l-20cm/min ;将所述第一组外玻璃管静置30-40min后转入加热炉中,以加热速度不超过10°C /min的方式升温到400-60(TC,保温O. 5-2小时,然后逐渐降温至室温,降温速度不超过20°C/min,在所述第一组外玻璃管内外壁面上形成所述增透膜。进一步地,所述保持所述第一组外玻璃管静止不动,从所述溶液罐底端排出所述溶液,排出时控制液面下降速度为l-20cm/min与所述将所述外玻璃管静置30_40min后转入加热炉中之间,还包括将排出的所述溶液导入与所述溶液罐连通的另一个溶液罐内,使所述另一个溶液罐内的第二组所述外玻璃管竖直浸没在所述溶液中。进一步地,所述将所述第一组外玻璃管静置30_40min后转入加热炉中,以加热速度不超过10°c /min的方式升温到400-600°C,保温O. 5-2小时,然后逐渐降温至室温,降温速度不超过20°C /min,在所述第一组外玻璃管内外壁面上形成所述增透膜之后,还包括所述第二组外玻璃管在所述另一个溶液罐内静置10_20min后,保持所述第二组外玻璃管静止不动,将所述溶液从所述另一个溶液罐底端排到所述溶液罐内,排出时控制液面下降速度为l-20cm/min ;将所述第二组外玻璃管静置30_40min后转入加热炉中,以加热速度不超过10°C /min的方式升温到400-60(TC,保温O. 5-2小时,然后逐渐降温至室温,降温速度不超过 20°C/min,在所述第二组外玻璃管内外壁面上形成所述增透膜。所述将第一组所述外玻璃管竖直浸没在所述溶液内,具体包括将第一组所述外玻璃管竖直固定在夹具上,通过升降装置将所述夹具下放到所述溶液罐内,使所述第一组外玻璃管竖直浸没在所述溶液内。所述将排出的所述溶液导入与所述溶液罐连通的另一个溶液罐内,使所述另一个溶液罐内的第二组所述外玻璃管竖直浸没在所述溶液中,具体包括所述溶液罐与另一个溶液罐连通,将第二组所述外玻璃管竖直固定在另一套夹具上,在下放所述第一组外玻璃管时,通过所述升降装置将所述另一套夹具下放到所述另一个溶液罐内,将排出的所述溶液导入所述另一个溶液罐内,使所述第二组外玻璃管竖直浸没在所述溶液中。具体地,所述第一组外玻璃管与所述第二组外玻璃管均至少包括两根所述外玻璃管,每组的所述外玻璃管相互之间的距离不小于100mm,且所述玻璃管进入所述溶液后与所述溶液罐内壁之间的距离也不小于100mm。另一方面,提供了一种太阳能集热管外玻璃管的增透膜的制备装置,所述装置包括加热炉和第一溶液罐,其中,所述第一溶液罐靠近下底面的位置设有开口,所述开口与外界管路连接,所述管路上设有所述开口的开关阀门和计量泵。进一步地,所述装置还包括第二溶液罐,所述第二溶液罐通过所述管路与所述第一溶液罐连通,所述管路上设有所述第二溶液罐的开关阀门。进一步地,所述装置还包括外玻璃管夹具和升降装置,所述夹具包括固定平板和至少两个三爪卡具,所述固定平板上表面与所述升降装置连接,所述固定平板下表面与所述三爪卡具连接,所述三抓卡具夹持所述外玻璃管后所述外玻璃管之间的距离不小于100mm,所述外玻璃管进入所述溶液罐后与所述溶液罐的内壁的距离也不小于100mm。具体地,所述外玻璃管夹具包括第一夹具和第二夹具,所述第一夹具对应所述第一溶液罐,所述第二夹具对应所述第二溶液罐。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过使外玻璃管静止不动,将溶液罐内的溶胶-凝胶溶液匀速放出,使溶胶-凝胶溶液均匀的附着在外玻璃管的内外表面形成膜层,避免了现有技术由于机械震动和速度不均匀造成的膜层不均匀,提高了增透膜的透光率;由于对设备要求低,降低了生产成本;夕卜玻璃管内外表面形成膜层后通过静置一段时间待膜层稳定,可快速将外玻璃管移走,加快了生产速度,提高了生产效率,有利于进行批量化生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本专利技术实施例三提供的太阳能集热管外玻璃管的增透膜的制备装置结构示意图。其中I、第一溶液罐,2、管路,3、第一阀门,4、计量泵,5、第二溶液罐,6、第二阀门,7、夕卜·玻璃管8、升降装置,9、第一夹具,10、第二夹具,11、固定平板,12、三爪卡具。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种太阳能集热管外玻璃管的增透膜的制备方法,所述方法包括以下步骤步骤I :制备待用溶胶-凝胶溶液;将正硅酸乙酯、无水乙醇和水按摩尔比1:20:4混合均匀,采用盐酸作为催化剂进行催化,催化后搅拌溶液2小时,得到溶胶-凝胶溶液,将所述溶胶-凝胶溶液在室温下密封静置6天进行陈化,陈化后得到透明、稳定的悬浮二氧化硅粒子的乙醇胶体溶液,采用O. 3 μ m的滤网对该溶液进行过滤,完成待用溶胶-凝胶溶液的制备。本专利技术实施例所使用的溶胶-凝胶溶液的配方及使用前的处理方法也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热管外玻璃管的增透膜的制备方法,所述方法包括制备待用溶胶?凝胶溶液,其特征在于,所述方法还包括:将所述溶液放入溶液罐内;将第一组所述外玻璃管竖直浸没在所述溶液内,静置10?20min;保持所述第一组外玻璃管静止不动,从所述溶液罐底端排出所述溶液,排出时控制液面下降速度为1?20cm/min;将所述第一组外玻璃管静置30?40min后转入加热炉中,以加热速度不超过10℃/min的方式升温到400?600℃,保温0.5?2小时,然后逐渐降温至室温,降温速度不超过20℃/min,在所述第一组外玻璃管内外壁面上形成所述增透膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:雷东强王智建李建斌李强刘宇
申请(专利权)人:皇明太阳能股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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