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平板太陽(yáng)能集熱器光熱涂層裝備與品質(zhì)

來(lái)源：成都新德南光機(jī)械設(shè)備有限公司 | 發(fā)布時(shí)間：2014-03-20 |

一、光熱涂層工藝與品質(zhì)
 ；  ； 光熱涂層工藝種類(lèi)：傳統(tǒng)電化學(xué)法制備光熱涂層工藝；有機(jī)材料噴涂法制備光熱涂層工藝；真空磁控濺射鍍膜法制備光熱涂層工藝。
 ；  ； 1.傳統(tǒng)電化學(xué)法制備光熱涂層工藝
 ；  ； 傳統(tǒng)電化學(xué)法制備的光熱涂層主要包括：陽(yáng)極氧化鋁膜層、黑鉻膜層、黑鎳膜層、黑鈷膜層等。其膜層擁有較高的吸收比，耐鹽霧、耐老化等物化性能良好。但采用電化學(xué)法制備工藝，膜層厚度控制精度不高，導(dǎo)致膜層發(fā)射比相對(duì)不夠穩(wěn)定，整體光熱轉(zhuǎn)換性能不高，同時(shí)此工藝生產(chǎn)能耗大，易產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，影響環(huán)境及人體健康。
 ；  ； 2.有機(jī)材料噴涂法制備光熱涂層工藝
采用有機(jī)材料噴涂法制備的光熱涂層擁有較高的吸收比，但是膜層的發(fā)射比相對(duì)較差，同時(shí)膜層的耐鹽霧、耐老化等物化性能也不夠穩(wěn)定，影響膜層整體品質(zhì)。
 ；  ； 3.真空磁控濺射鍍膜法制備光熱涂層工藝
 ；  ； 采用真空磁控濺射鍍膜法制備的光熱涂層擁有極高的吸收比與較低的發(fā)射比；但傳統(tǒng)的磁控工藝膜系，膜層的鹽霧性能等物化穩(wěn)定性是其短板所在，而新型優(yōu)質(zhì)磁控工藝膜系在保證高吸收比、低發(fā)射比的同時(shí)，極大提高了膜層的物化性能，使其真正成為高性能光熱涂層。
 ；  ； 二、涂層裝備與品質(zhì)
 ；  ； 磁控濺射涂層裝備類(lèi)型：批次式磁控濺射涂層裝備、片式連續(xù)性磁控濺射涂層裝備、卷對(duì)卷連續(xù)性磁控濺射涂層裝備。
 ；  ； 1.批次式磁控濺射涂層裝備
 ；  ； 批次式磁控濺射涂層裝備，主要采用傳統(tǒng)的真空爐，通過(guò)安裝在真空爐上的小型陰極對(duì)少量基材進(jìn)行濺射鍍膜。此生產(chǎn)裝備相對(duì)投資較低，但設(shè)備產(chǎn)能低，設(shè)備產(chǎn)品批次間受人工手動(dòng)操作影響，導(dǎo)致整體性能差別較大。
 ；  ； 2.片式連續(xù)性磁控濺射涂層裝備
 ；  ； 現(xiàn)階段的片式連續(xù)性磁控濺射涂層裝備多數(shù)由玻璃鍍膜生產(chǎn)線改造而來(lái)，其生產(chǎn)過(guò)程繁瑣，須將卷材裁切為條板后固定在托架上，然后進(jìn)入真空腔室進(jìn)行鍍膜，鍍膜完成后需從托架上將產(chǎn)品取出，再進(jìn)行覆膜操作，因此其設(shè)備產(chǎn)能較低（實(shí)際年產(chǎn)能待驗(yàn)證），同時(shí)生產(chǎn)設(shè)備龐大，耗能較大，一次性投入較高，涂層產(chǎn)品性?xún)r(jià)不高。
 ；  ； 3.卷對(duì)卷連續(xù)性磁控濺射涂層裝備
 ；  ； 卷對(duì)卷連續(xù)性磁控濺射涂層裝備，采用卷材直接鍍膜的生產(chǎn)工藝，避免了“批次式”與“片式”繁瑣的生產(chǎn)步驟，極大提高了產(chǎn)品的出材率，避免了批次間人為因素對(duì)工藝細(xì)節(jié)的影響，保證了涂層產(chǎn)品的質(zhì)量。從產(chǎn)能上劃分此類(lèi)設(shè)備主要包括：年產(chǎn)能在50~200萬(wàn)平米的“真空—真空”型生產(chǎn)線和年產(chǎn)能在200萬(wàn)平米以上的“大氣—大氣”型生產(chǎn)線。
 ；  ； 三、涂層裝備與品質(zhì)
 ；  ； 1.“真空—真空”型卷對(duì)卷連續(xù)性磁控濺射生產(chǎn)線
 ；  ； “真空—真空”型卷對(duì)卷連續(xù)性磁控濺射生產(chǎn)線，其整個(gè)生產(chǎn)區(qū)間全部處于真空環(huán)境之中，避免了氣氛波動(dòng)對(duì)整個(gè)工藝的影響，設(shè)備具有先進(jìn)的真空、濺射、傳動(dòng)、檢測(cè)及控制系統(tǒng)，充分保證了涂層質(zhì)量的穩(wěn)定性。同時(shí)其生產(chǎn)線減少了真空過(guò)渡腔室及復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)，占地相對(duì)較小，極大降低了設(shè)備能耗及投入成本，是性?xún)r(jià)比極高的鍍膜設(shè)備。
 ；  ； 2.“大氣—大氣”型卷對(duì)卷連續(xù)性磁控濺射生產(chǎn)線
 ；  ； “大氣—大氣”型卷對(duì)卷連續(xù)性磁控濺射生產(chǎn)線，采用多梯段式真空腔體布局，卷材可由大氣環(huán)境通過(guò)多級(jí)真空系統(tǒng)進(jìn)入真空環(huán)境進(jìn)行鍍膜，鍍膜后產(chǎn)品再由真空環(huán)境傳送入大氣下進(jìn)行檢測(cè)與覆膜。設(shè)備真空、鍍膜、傳輸、控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，占地相對(duì)較大，適用于年產(chǎn)量200萬(wàn)平米以上磁控鍍膜生產(chǎn)線。
 ；  ； 3.設(shè)備配置與品質(zhì)
 ；  ； 涂層產(chǎn)品穩(wěn)定、可靠的品質(zhì)是由涂層生產(chǎn)裝備的穩(wěn)定性、可靠性決定的，因此卷對(duì)卷連續(xù)性磁控濺射生產(chǎn)線須具有先進(jìn)的真空、傳輸、磁控濺射、檢測(cè)、覆膜及控制系統(tǒng)。
 ；  ； 四、部分產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果
 ；  ； 涂層產(chǎn)品在保證高吸收比、低發(fā)射比的同時(shí)，鹽霧性能作為涂層性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尤為重要，同時(shí)產(chǎn)品鹽霧后發(fā)射率對(duì)產(chǎn)品性能影響也極為重要，因此新國(guó)標(biāo)制定時(shí)已計(jì)劃引入發(fā)射率衡量標(biāo)準(zhǔn)，即：PC函數(shù)。
 ；  ； 鹽霧實(shí)驗(yàn)PC函數(shù)
 ；  ； 中性鹽霧試驗(yàn)48h，測(cè)試試驗(yàn)前后吸熱體涂層的太陽(yáng)吸收比與熱發(fā)射比，建立評(píng)價(jià)函數(shù)PC，計(jì)算公式如下：PC=-Das+0.5△εn。
 ；  ； 其中：Das為太陽(yáng)吸收比變化值，無(wú)量綱；△εn為法向發(fā)射比變化值，無(wú)量綱；0.5為熱發(fā)射比加權(quán)因子。
 ；  ； PC≤0.05時(shí)，其期望壽命可達(dá)25年。
 ；五、觀點(diǎn)及建議
 ；  ； 選擇優(yōu)良的工藝：優(yōu)良的工藝路線可以避免膜層短板，降低設(shè)備投資及生產(chǎn)成本，為市場(chǎng)提供高性?xún)r(jià)比的涂層產(chǎn)品。
 ；  ； 選擇優(yōu)良的膜系：磁控濺射膜系種類(lèi)多樣，優(yōu)質(zhì)可靠的膜系是優(yōu)質(zhì)膜層產(chǎn)品的根本保證。
 ；  ； 合適的裝備：根據(jù)實(shí)際需要（如：產(chǎn)能、需求、投資）選擇合適的高性能生產(chǎn)設(shè)備，以保證優(yōu)質(zhì)涂層的連續(xù)性生產(chǎn)。
 ；  ； 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：在對(duì)吸收、發(fā)射比進(jìn)行嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，引入中性鹽霧實(shí)驗(yàn)PC函數(shù)評(píng)價(jià)體系，以保證產(chǎn)品適應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)需求。
 ；  ； 六、發(fā)展前景
 ；  ； 近年來(lái)隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、土地成本的增加，城市高層建筑越來(lái)越多，板式太陽(yáng)能集熱器作為建筑構(gòu)件可完美地與建筑一體化，是太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)與發(fā)展方向。平板熱水器市場(chǎng)份額已從2009年的不足5%,發(fā)展到2013年的大約10%；預(yù)計(jì)未來(lái)10年我國(guó)太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域，板式太陽(yáng)能集熱器市場(chǎng)容量有望快速遞增。