DE2615686A1 - Absorptionsplatte und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Absorptionsplatte und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
Absorptionsplatte und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Absorptionsplatte sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Bei Einrichtungen zum Absorbieren und Ansammeln von Sonnenenergie ist es erwünscht, eine starke Absorption der Sonnenstrahlen und
eine möglichst geringe Abstrahlung von infrarotstrahlung zu erzielen, damit ein Maximum an Sonnenenergie für die Aufheizung
eines Strömungsmittels in einem Reservoir zur Verfügung steht, welches in der Einrichtung vorhanden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Absorptionsplatte, insbesondere zur Verwendung in einer Einrichtung zum Ansammeln
von Sonnenenergie, anzugeben, die eine spektralselektive, starke Absorption für die Sonnenstrahlen und eine möglichst geringe
Abstahlung von Infrarotstrahlen aufweist.
Die erfindungsgemäße Absorptionsplatte ist gekennzeichnet durch
eine Metallplatte mit einer schwarzen Emailleschicht, auf der
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eine dünne Schicht aus einem Halbleitermaterial vorgesehen ist, das einen Leitfähigkeitsmechanismus vom Charakter einer metallischen
Leitfähigkeit hat. Der Effekt des Spektralselektiven
Überzuges auf der Metallplatte besteht darin, daß die Metallplatte einerseits eine starke Absorption für Sonnenstrahlen erhält,
so daß die Platte so viel Sonnenenergie wie möglich aufnehmen kann, und die Wirkung des Überzuges ist andererseits die, daß die
Abstrahlung von Infrarotstrahlung von der Platte so gering wie möglich gehalten wird, so daß die Temperatur der Platte ansteigen
kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Absorptionsplatte besteht darin,
daß die Schicht aus dem Halbleitermaterial eine Indiumoxidschicht ist. Diese Indiumoxidschicht hat vorzugsweise eine Dicke
von etwa 0,3 μτα.
Ferner ist es vorteilhaft, daß auf der Indiumoxidschicht eine
Siliciumoxidschicht vorgesehen ist, die vorzugsweise eine Dicke
von etwa 0,1 μια hat.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Absorptionsplatte,
wobei ein spektralselektiver überzug auf eine Metallplatte aufgebracht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte
mit einer schwarzen Emailleschicht versehen wird, und daß diese Schicht danach mit einer dünnen Schicht aus einem Halbleitermaterial
versehen wird, das einen Leitfähigkeitsmechanismus vom Charakter einer metallischen Leitfähigkeit hat.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Schicht aus dem Halbleitermaterial während der Kühlperiode des Emaillierungsprozesses aufgebracht. Dabei wird
vorzugsweise die Indiumoxidschicht bis zu einer Dicke von etwa 0,3 um aufgebracht. Diese Schicht kann in vorteilhafter Weise dadurch
erzeugt werden, daß man Indiumchlorid auf die Emailleschicht aufsprüht, die sich auf einer Temperatur von über 50O0C befindet.
Es hat sich gezeigt, daß xliaaen überzug einen Absorptionskoeff izi-
enten für Sonnenlicht von etwa 0,9 und einen Reflexionskoeffizienten
für Wärmestrahlen von etwa 0,84 hat.
Eine weitere Verbesserung des Absorptionskoeffizienten kann dadurch
erreicht werden, daß man in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung über die Indiumoxidschicht eine dünne
Schicht von etwa 0,1 μτα. aus Siliciumoxid dadurch aufbringt, daß
man Siliciumchlorid oder eine organische Siliciumverbindung auf
die Emailleschicht durch Zerstäuben unmittelbar nach dem Aufsprühen des Indiumchlorids aufbringt.
Eine Einrichtung, die die Forderung einer starken Absorption für Sonnenstrahlen und einer schwachen Abstrahlung für Infrarotstrahlung besonders gut erfüllt, und die ein im wesentlichen geschlossenes
Gehäuse mit einem für die Strahlung durchlässigen Fenster hat, wobei eine metallische Platte zum Ansammeln der
Sonnenenergie in dem Gehäuse hinter dem Fenster angeordnet ist, so daß sie mit dem Fenster eine Luftkammer bildet, und wobei die
Metallplatte einen Teil eines Strömungsmittelreservoirs bildet, das von der Rückwand des Gehäuses isoliert ist und eine Zuleitung
und eine Ableitung aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte in der erfindungsgemäßen Weise als Absorptionsplatte ausgebildet bzw. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt ist.
Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Ansammeln von Sonnenenergie, bei dem eine mit einem Oberzug versehene Metallplatte
gemäß der Erfindung eingesetzt wird, wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen vertikalen Schnitt durch eine kastenartige Einrich-.tung
zum Ansammeln von Sonnenenergie; und
Figur 2 einen Teil der Absorptionsplatte, der in Figur 1 durch die Linie II eingekreist ist, wobei dieser Ausschnitt in
vergrößertem Maßstab dargestellt ist.
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Gemäß Figur 1 fällt die Sonnenstrahlung (Pfeile 1) auf ein Glasfenster
2 auf. Das Fenster 2 bildet einen Teil des Gehäuses 3, in dem die metallische Absorptionsplatte 4 angeordnet ist, die
eine Luftkammer 5 mit dem Fenster 2 bildet. Die Absorptionsplatte 4, die mit einem spektralselektiven Überzug bestehend aus
einer schwarzen Emailleschicht 6, einer Schicht 7 aus Indiumoxid und einer Schicht 8 aus Siliciumoxid, versehen ist, bildet einen
Teil eines Strömungsmittelreservoirs 9, das eine Zuleitung 10 und eine Ableitung 11 aufweist. Zwischen dem Reservoir 9 und dem
Gehäuse 3 ist eine Schicht 12 aus Glaswolle vorgesehen, die das Reservoir 9 gegen einen Wärmeverlust abisoliert.
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Claims (11)
- Patentansprüche\J Absorptionsplatte, gekennzeichnet durch eine Metallplatte (4) mit einer schwarzen Emailleschicht (6), auf der eine dünne Schicht (7) aus einem Halbleitermaterial vorgesehen ist, das einen Leitfähigkeitsmechanismus vom Charakter einer metallischen Leitfähigkeit hat.
- 2. Absorptionsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (7) aus dem Halbleitermaterial eine Indiumoxidschicht ist.
- 3. Absorptionsplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Indiumoxidschicht eine Dicke von etwa 0,3 um hat.
- 4. Absorptionsplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Indiumoxidschicht eine SiIiciumoxidschicht vorgesehen ist.
- 5. Absorptionsplatte nach Ansspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumoxidschicht eine Dicke von etwa 0,1 jum hat.
- 6. Verfahren zur Herstellung einer Absorptionsplatte, wobei ein spektralselektiver überzug auf eine Metallplatte aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte mit einer schwarzen Emailleschicht versehen wird, und daß diese Schicht danach mit einer dünnen Schicht aus einem Halbleitermaterial versehen wird, das einen Leitfähigkeitsmechanismus vom Charakter einer metallischen Leitfähigkeit hat.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus dem Halbleitermaterial während der Kühlperiode des Emaillierungsprozesses aufgebracht wird.609843/0903
- 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Schicht aus dem Halbleitermaterial eine Indiumoxidschicht mit einer Dicke von etwa 0,3 um dadurch aufgebracht wird, daß man Indiumchlorid auf die Emailleschicht aufsprüht, die sich auf einer Temperatur von über 500°C befindet.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Indiumoxidschicht eine Schicht aus Siliciumoxid mit einer Dicke von etwa 0,1 um dadurch aufgebracht wird, daß man Siliciumchlorid durch Zerstäuben unmittelbar nach dem Aufsprühen des Indiumchlorids aufbringt.
- 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Indiumoxidschicht eine Schicht aus Siliciumoxid mit einer Dicke von etwa 0,1 pm dadurch aufgebracht wird, daß man eine organische Siliciumverbindung auf die Emailleschicht durch Zerstäuben unmittelbar nach dem Aufsprühen des Indiumc hlorids aufbr ingt.
- 11. Einrichtung zum Ansammeln von Sonnenenergie mit einem im wesentlichen geschlossenen Gehäuse mit einem für die Strahlung durchlässigen Fenster, wobei die metallische Platte zum Ansammeln der Sonnenenergie in dem Gehäuse hinter dem Fenster angeordnet ist, so daß sie mit dem Fenster eine Luftkammer bildet, und wobei die Metallplatte einen Teil eines Strömungsmittelreservoirs bildet, das von der Rückwand des Gehäuses isoliert ist und eine Zuleitung und eine Ableitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.609843/0903
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