一種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板的製作方法
2023-12-01 03:59:41
專利名稱：一種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於太陽能光熱利用技術領域，特別涉及適用於線聚焦式太陽能集熱系統二次反射鏡用的ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板。
背景技術：
隨著國民經濟的迅速增長，對能源的需求日益旺盛，能源短缺以及化石能源所產生的環境汙染問題日益尖鋭。可再生能源資源潛カ大，可持續利用，在滿足能源需求、改善能源結構、減少環境汙染、促進經濟發展等方面發揮了重要作用，已引起了國際社會的廣泛 關注。可再生能源，主要是指太陽能、風能、生物質能和潮汐能等。從資源量、分布範圍、清潔性、技術可靠性等方面分析，太陽能都比其它可再生能源更具優越性。太陽能發電技術是能源技術發展的熱點，也是國際可再生能源技術發展的重點。太陽能具有資源充足、長壽、分布廣泛、安全、清潔以及技術可靠的優點。由於太陽能可以轉換成多種其他形式的能量，因此應用範圍非常廣泛。其中太陽能發電在我國具有很大的發展潛力。我國太陽能資源豐富，全國總面積2/3以上地區年日照時數大於2000小吋，與美國相近，比歐洲、日本優越得多。我國太陽能資源的理論儲量達每年17000億噸標準煤，約等於數萬個三峽工程發電量的總和。其中線聚焦式太陽能集熱系統以其結構簡單、成本低、維護方便等優勢，具有良好的市場應用前景。線聚焦式太陽能集熱系統是利用具有跟蹤太陽運動裝置的主反射鏡列將太陽光反射聚集到具有二次複合拋物曲面的ニ級反射鏡和集熱管上，集熱管將太陽光的輻射能轉化為熱能，並加熱集熱管內的エ質水產生高溫高壓蒸汽，可廣泛用於熱カ發電(太陽能熱發電)、石油化工、煤化工等エ業領域，也可用於冬季採暖等民用領域。超白玻璃擋板是線聚焦式太陽能集熱系統二次反射鏡部分的關鍵部件，其主要作用是有效減少集熱管的對流與輻射散熱損失。但由於玻璃擋板表面對太陽光的反射作用將降低太陽能鏡場陣列(一次反射鏡)反射光進入二次反射鏡的透光效率。而且進入二次反射鏡的太陽光已通過一次反射鏡進行了聚光(聚光比10 50)，因此玻璃擋板表面對進入二次反射鏡太陽光的反射作用將顯著降低太陽能集熱場的鏡場效率。
發明內容為了克服上述現有技術的缺陷，本實用新型的目的在於提供ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，該玻璃擋板提高太陽光的透光效率，同時通過紅外反射塗層可有效降低集熱管的紅外輻射熱損失。為了達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案是ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，包括超白玻璃基板I，超白玻璃基板I的外表面鍍有增透膜2，超白玻璃基板I的內表面鍍有紅外反射塗層3。所述的增透膜2是厚度為10 250nm的單層或多層膜。所述的增透膜2 採用 Ti02、Si02、Al203、MgF2、LaF2、LiF、NdF3、Be0、CeF3、Zr02 單材料或多材料複合而成。所述的紅外反射塗層3是厚度為10 IOOnm的單層或多層膜。所述的紅外反射層3為Nb、Cu、Al、Ti、Ag或Au金屬薄膜。所述的紅外反射層3為TiO2-SiO2, ZnS-MgF2或Ta2O6-SiO2電介質多層膜。所述的紅外反射層3為TiO2-Ag-TiO2或ZnS-Ag-ZnS金屬電介質複合膜。本實用新型通過在超白玻璃I外表面增加增透膜2後，可使超白玻璃玻璃擋板的透射率増加至約95%，極大提高了太陽能集熱場的鏡場效率；通過在超白玻璃I內表面增加紅外反射塗層3後，可使超白玻璃玻璃擋板的紅外反射率達到約85 90%，顯著提高了集熱管的光熱轉化效率。
附圖是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進ー步說明。參照附圖，ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，包括超白玻璃基板1，超白玻璃基板I的外表面鍍有增透膜2，超白玻璃基板I的內表面鍍有紅外反射塗層3。所述的超白玻璃基板I為超白浮法玻璃板，厚度為2 6mm。所述的紅外反射塗層3是厚度為10 IOOnm的單層或多層膜。所述的紅外反射層3為Nb、Cu、Al、Ti、Ag或Au金屬薄膜。所述的紅外反射層3為Ti02-Si02、ZnS-MgF2或Ta2O6-SiO2電介質多層膜；所述的紅外反射層3為TiO2-Ag-TiO2或ZnS-Ag-ZnS金屬電介質複合膜。本實用新型的原理為通過在超白玻璃I外表面增加增透膜2，用以減少玻璃表面對太陽光的反射強度，使透射光強度増大。普通超白玻璃的透光率一般可達90%以上，但是由於用於菲涅爾式太陽能集熱系統二次反射鏡的玻璃擋板的入射光線的入射角較大，因此該玻璃擋板的實際透光率較低。經過實際測試數據表明，普通超白玻璃擋板的實際透光率一般為70 75%，極大降低了太陽能集熱場的鏡場效率。有必要採用增透膜2減少玻璃表面對太陽光的反射強度，増加透射光強度。增透膜2的厚度選擇最簡單的增透膜是單層膜，若空氣、增透膜和超白玻璃的折射率分別為nl、n2和n3，則從玻璃表面反射光束與從增透膜表面反射光束的相位差正好等於η或者η的奇數倍時，即可完全消除反射光、達到太陽光增透的目的。因此，增透膜2是厚度為10 250nm的單層或多層膜。增透膜2材料的折射率選擇為了使從玻璃表面反射光束與從增透膜表面反射光束能夠很好地幹渉相消，就要求這兩束反射光的振幅相差較小。因為當n2= (nl*n3)1/2吋，該兩表面的反射係數將相同，所以要求增透膜的折射率應該在nl與n3之間。因此，通過增透膜的厚度和折射率的選擇，可達到減小玻璃擋板表面的反射光，提高透光強度的效果。由於對於一定厚度的單層增透膜，只能消除一定波長的光的反射。為了提高太陽光(較寬光譜區域)的增透效果，可採用雙層、三層甚至多層增透膜。增透膜2 材料採用 Ti02、Si02、A1203、MgF2, LaF2, LiF、NdF3, BeO、CeF3, ZrO2 單材料或多材料複合而成。鍍膜方式可採用蒸鍍或化學鍍。通過在超白玻璃I外表面增加增透膜2後，可使超白玻璃玻璃擋板的透射率增加至約95%，極大提高了太陽能集熱場的鏡場效率。超白玻璃擋板在減少集熱管對流熱損失的同時，為進ー步減少集熱管的輻射熱損失，在超白玻璃擋板在其內表面増加了紅外反射塗層3。這是由於集熱管的工作溫度一般不超過450°C，其輻射熱損失主要為紅外輻射損失。通過玻璃擋板內表面的紅外反射塗層將較大的減少了紅外輻射熱損失，進ー步提高了 集熱管的光熱轉化效率。
權利要求1.ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，包括超白玻璃基板(1)，其特徵在於，超白玻璃基板(I)的外表面鍍有增透膜(2)，超白玻璃基板(I)的內表面鍍有紅外反射塗層⑶。
2.根據權利要求I所述的ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，其特徵在於，所述的增透膜(2)是厚度為10 250nm的單層或多層膜。
3.根據權利要求I所述的ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，所述的增透膜⑵採用 Ti02、Si02、A1203、MgF2, LaF2, LiF、NdF3, BeO、CeF3, ZrO2 單材料或多材料複合。
4.根據權利要求I所述的ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，所述的紅外反射塗層(3)是厚度為10 IOOnm的單層或多層膜。
5.根據權利要求I所述的ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，所述的紅外反射層(3)為Nb、Cu、Al、Ti、Ag或Au金屬薄膜。
6.根據權利要求I所述的ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，所述的紅外反射層⑶為TiO2-SiO2、ZnS-MgF2或Ta2O6-SiO2電介質多層膜。
7.根據權利要求I所述的ー種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，所述的紅外反射層⑶為TiO2-Ag-TiO2或ZnS-Ag-ZnS金屬電介質複合膜。
專利摘要一種具有紅外反射塗層和增透膜的超白玻璃擋板，包括超白玻璃基板，超白玻璃基板的外表面鍍有增透膜，超白玻璃基板的內表面鍍有紅外反射塗層；本實用新型通過在超白玻璃外表面增加增透膜後，可使超白玻璃玻璃擋板的透射率增加至約95％，極大提高了太陽能集熱場的鏡場效率；通過在超白玻璃內表面增加紅外反射塗層後，可使超白玻璃玻璃擋板的紅外反射率達到約85～90％，顯著提高了集熱管的光熱轉化效率。
文檔編號B32B9/04GK202448413SQ20112056374
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者劉冠傑, 劉明義, 徐海衛, 徐越, 裴傑, 許世森, 鄭建濤 申請人:中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司