平板太阳能热水器吸收涂层发展

目前国内市场上用的太阳能集热器的类型主要有：平板式、真空管式、热管式、U型管式等四种，四种类型各有优缺点，没有一种是完美的、占有绝对优势的。用户选择太阳能集热器类型应根据安装所在地的气候特征以及所需热水温度、用途来选定。对于广东、福建、海南、广西、云南等冬天不结冰南方地区的用户，选取用平板太阳能热水器集热器是非常合适的，因为不需要考虑冬天抗冻的问题，而平板太阳能热水器集热器的缺点是不抗冻，所以在南方地区使用，该缺点不会表现出来，而平板太阳能热水器的优点却是非常突出的：热效率高，金属管板式结构、免维护、15年寿命、性价比高。

我国平板太阳能热水器吸收涂层发展可以分为一下三大类型：

第一种类型是涂料涂层：由黏结剂和金属氧化物颗粒组成，制备方法一般采用涂刷和喷涂的方法。这种涂料型涂层因生产过程对人保护有限，且生产过程中造成浪费和污染，难以撑控涂料厚度，吸收层的发射比非常高，目前市场除极少数公司采用外，基本上不见踪影，其中代表性的选择性吸收涂料主要是铁锰铜氧化物，使用时将其和黏合剂混合在一起喷涂到吸热板表面。该涂层已有三十多年历史，目前仍有部分在使用，其主要特点是工艺简单、成本低廉，缺点是使用过程中容易老化从而引起性能下降。

第二种类型是电化学涂层：常用的有电镀法和阳极氧化法。电镀法用的电镀涂层主要有黑镍涂层、黑铬涂层、黑钴涂层等，均具有良好的光学性能，目前市场主要存在以铜或铝为基材的电镀黑铬涂层和黑镍涂层，黑铬和黑镍涂层从问世到现在，经受了30 多年的实践检验。它不但具有优良的光学性能，而且也具有非常优异的耐热耐湿耐候性能，该涂层的太阳吸收比可高达0.94 以上，红外发射比控制在0.10 以下。黑铬涂层主要缺点是生产过程中需对废液严加控制，否则易对环境造成一定程度的污染，铬属于重金属，一旦发生意外对人体健康影响较大，且生产成本较高，目前欧洲等一些发达国家已经禁止此类涂层的生产。黑镍涂层生产过程污染小，但涂层在生产后期封孔阶段成本高，较高的成本在一定程度上影响了产品的应用推广。阳极氧化法常用的电化学涂层主要是铝阳极氧化涂层，因其良好的性价比，铝阳极氧化吸收层是目前平板市场保有量和占有率最高的涂层。

第三种类型是真空镀膜涂层：利用真空蒸发和磁控溅射技术制取，因其制备最终产品大部分均为蓝色，所以市场也通称此类涂层为“蓝膜”。真空镀膜涂层的主要优势是生产过程无污染，生产效率高，且涂层的光学性能优异，尤其是发射比是目前市面产品中表现最好的，但因之前此项技术及设备一直掌握在德国和美国等少数发达国家手中，制约了该类涂层早期在中国的发展，2010 年后国内企业相继自主研发设备或引进国外设备，蓝膜才得以大范围推广和应用。

对于工业用途的热水，最好选择平板太阳能热水器。工业热水用量大，需要很大面积的太阳能集热器，要求集热器不易损坏、易维护、可承压，平板太阳能热水器在此方面具有显著的优越性。真空管、热管、U型管集热器都不能用于大工程，例如，真空管集热器平均每年有8‰的破损率，而一根管的破裂将导致整个系统瘫痪。

平板太阳能热水器已经广泛应用于生活用水、加热、潜泳池加热、工业用水加热、建筑物采暖等。其基本部件包括：吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分。透明盖板的主要作用在于在保证太阳辐射有效透过的前提下保护吸热板，以防灰尘、雨雪等侵蚀吸热板导致其损坏。

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