隨著新能源的推廣和普及，太陽能工程市場高速發(fā)展。真空集熱管熱水器產(chǎn)品在安裝高度，公共安全，質(zhì)量以及市容建設(shè)等方面遇到的瓶頸問題日益突顯，而平板太陽能熱水器因有承壓性、雙循環(huán)系統(tǒng)、易于與建筑相結(jié)合等技術(shù)優(yōu)勢，市場商機(jī)重現(xiàn)。 　　平板太陽能集熱器http://www.hehejnkj.com/newshow.asp?id=670一般由集熱器板芯、蓋板、保溫層和外殼4部分組成。集熱器板芯是平板太陽能集熱器的核心部件，其性能直接決定平板太陽能集熱器的集熱效率。當(dāng)陽光透過玻璃蓋板照在平板太陽能集熱器板芯上時，其中大部分太陽輻射能為吸收體所吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽飨蛄黧w通道中的工質(zhì)，通過自然循環(huán)或強(qiáng)迫循環(huán)，而將儲水箱內(nèi)的水加熱。平板太陽能集熱器板芯涂層作為平板太陽能熱水器的核心工藝，其質(zhì)量問題引起了廣泛的關(guān)注。 　　按制備工藝不同，可將涂層分為電鍍涂層、電化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層、真空鍍膜涂層和涂料涂層四種主要形式。由平板太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)來看，集熱板芯的工作環(huán)境不是真空環(huán)境，而是有一定密封的大氣環(huán)境，實(shí)際工作過程中的太陽能與建筑相結(jié)合工程中，部分板芯涂層出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，所以對于集熱板芯的吸收涂層質(zhì)量，尤其是耐候性提出了較高的要求。中國太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟平板太陽能委員會發(fā)起平板太陽能集熱器板芯涂層質(zhì)量跟蹤調(diào)查，并于2013年7月13日在廣東省東莞市召開“平板太陽能集熱器板芯涂層質(zhì)量交流會”。 　　會議中，廣東五星太陽能股份有限公司公司做了平板太陽能質(zhì)量匯報，共開展調(diào)查了全國20個省、自治區(qū)和轄市的53個工程項目，項目含有集中熱水工程、陽臺壁掛系統(tǒng)、家用一體機(jī)、集中集熱分戶儲熱系統(tǒng)、別墅系統(tǒng)等各種類型，共調(diào)查5年內(nèi)安裝的部分集熱器數(shù)量7648臺，膜層為藍(lán)膜和鍍黑鉻兩種，藍(lán)膜3780臺，質(zhì)量問題292臺，占比7.73%，黑鉻3868臺，質(zhì)量問題3臺，占比0.08%。平板太陽能集熱器板芯質(zhì)量問題嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，多家太陽能企業(yè)的技術(shù)研發(fā)人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及研究，我們也進(jìn)行了部分平板太陽能集熱器板芯用金屬集熱片的光學(xué)性能檢測及耐鹽霧試驗(yàn)，并進(jìn)行了平板太陽能集熱器板芯涂層質(zhì)量分析及探討。 　　平板太陽能集熱器板芯涂層光學(xué)性能用于平板太陽能集熱器板芯的太陽選擇性吸收涂層，主要的光學(xué)性能參數(shù)是太陽吸收比和紅外熱輻射比（法向發(fā)射比）。 　　為測試幾種樣品金屬鍍膜基片吸收比、發(fā)射比。其中1R-國產(chǎn)，3R-國產(chǎn)，4R-國產(chǎn)樣品為國產(chǎn)鋁基片磁控濺射藍(lán)膜涂層，5R-國產(chǎn)為銅基片磁控濺射藍(lán)膜涂層，2R-為鋁基片高分子聚合物涂料涂層。 　　測試太陽吸收比，采用日本島津紫外—可見光—近紅外分光光度計，型號UV-UI-NIR3101PC，測量波長范圍300nm~2600nm。測量鍍膜玻璃膜面的太陽反射譜R（λ），通過積分公式計算得出鍍膜樣片吸收比。紅外法向發(fā)射比測試，采用國產(chǎn)紅外分光光度計，測量波長范圍2.5μm~25μm。圖1給出測試得到的幾種金屬基片太陽選擇性吸收涂層光譜反射曲線。因所得到的5R-國產(chǎn)銅基片磁控濺射藍(lán)膜涂層表面進(jìn)行了軋花加工，未進(jìn)行光學(xué)性能測試。 　　2R-高分子聚合涂料涂層吸收光譜曲線無干涉點(diǎn)，吸收比較低，為0.906，而紅外發(fā)射比較高，為0.223。國產(chǎn)鋁基片磁控濺射藍(lán)膜涂層，1R-國產(chǎn)和4R-國產(chǎn)產(chǎn)品在太陽輻照光譜范圍內(nèi)均有明顯的干涉點(diǎn)，吸收比較高，1R-國產(chǎn)吸收比0.957，4R-國產(chǎn)吸收比0.944，均已經(jīng)達(dá)到了選擇性吸收涂層批量生產(chǎn)的吸收比極限，而發(fā)射比較低，1R-國產(chǎn)發(fā)射比0.048，4R-國產(chǎn)發(fā)射比0.084。3R-國產(chǎn)鋁基片磁控濺射藍(lán)膜涂層光學(xué)性能較差，在太陽輻照光譜范圍內(nèi)無干涉點(diǎn)，吸收比較低，為0.903，發(fā)射比0.079。 　　2耐鹽霧性能測試及結(jié)果耐鹽霧（中性鹽霧試驗(yàn)）測試標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)GB/T1771-2007《色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定》和GBT6424-1997《平板型太陽集熱器技術(shù)條件》，應(yīng)無裂紋、起泡、剝落及生銹。但國標(biāo)《色漆和清漆耐中性鹽霧性能的測定》是針對油漆的測試。目前，還沒有針對太陽選擇性吸收涂層的耐鹽霧試驗(yàn)國標(biāo)。測量儀器采用循環(huán)煙霧試驗(yàn)箱。測試方法為5%NaCl，溫度：（35±2）℃。 　　PH值：6.5~7.2。噴霧量：1ml/h~2.5ml/h，連續(xù)噴霧。圖2為五種鍍膜樣片出耐中性鹽霧試驗(yàn)72h前、后照片。從圖2中可以看出，5R-國產(chǎn)銅基產(chǎn)品涂層大面積銹蝕，脫落，耐中性鹽霧腐蝕性能差，不可用于沿海、工業(yè)地區(qū)。2R-鋁基片高分子聚合物涂料涂層涂層表面沒有任何變化，耐中性鹽霧性能較優(yōu)。1R-國產(chǎn)，3R-國產(chǎn)，4R-國產(chǎn)鋁基片磁控濺射藍(lán)膜涂層表面均有比較嚴(yán)重的腐蝕。 　　目前國內(nèi)所使用吸收涂層的制作方法共有涂料涂層、陽極氧化涂層、黑鉻涂層及磁控濺射涂層等幾種方式，這些涂層各有優(yōu)缺點(diǎn)，及不同適用場合。2R-高分子聚合涂料涂層吸收光譜曲線無干涉點(diǎn)，吸收比較低，為0.906，而紅外發(fā)射比較高，為0.223。但中性耐鹽霧性能較優(yōu)，中性鹽霧試驗(yàn)72h后，涂層表面沒有任何變化，可用于沿海、工業(yè)地區(qū)。 　　國產(chǎn)鋁基片磁控濺射藍(lán)膜涂層，1R-國產(chǎn)，4R-國產(chǎn)產(chǎn)品在太陽輻照光譜范圍內(nèi)均有明顯的干涉點(diǎn)，吸收比較高，分別為0.957和0.944，均已經(jīng)達(dá)到了選擇性吸收涂層批量生產(chǎn)的極限，而發(fā)射比較低，1R-國產(chǎn)發(fā)射比0.048，4R-國產(chǎn)發(fā)射比0.084。3R-國產(chǎn)鋁基片磁控濺射藍(lán)膜涂層光學(xué)性能較差，在太陽輻照光譜范圍內(nèi)無干涉點(diǎn)，吸收比較低，為0.903，發(fā)射比0.179。國產(chǎn)鋁基片磁控濺射藍(lán)膜涂層，中性鹽霧試驗(yàn)72h，涂層表面均有比較嚴(yán)重的腐蝕。國產(chǎn)銅基產(chǎn)品耐鹽霧腐蝕差，72h后表面腐蝕嚴(yán)重，不可用于沿海、工業(yè)地區(qū)。 　　由以上分析可以看出，平板太陽能集熱器板芯耐鹽霧問題仍然是平板太陽能發(fā)展的技術(shù)瓶頸，而國標(biāo)GB／T26974-2011只是要求太陽吸收涂層需做鹽霧試驗(yàn)，但是沒有規(guī)定具體試驗(yàn)時間，定量評價膜層耐鹽霧性好壞的標(biāo)準(zhǔn)，只是要求涂層、基材及焊縫應(yīng)無裂紋、起泡、剝落及腐蝕，對于膜層顏色變化，膜層性能變化等無明確要求。平板太陽能集熱器板芯耐鹽霧問題需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究和試驗(yàn)。