CN109900627B - 一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法 - Google Patents

一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法 Download PDF

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CN109900627B CN201711303398.6A CN201711303398A CN109900627B CN 109900627 B CN109900627 B CN 109900627B CN 201711303398 A CN201711303398 A CN 201711303398A CN 109900627 B CN109900627 B CN 109900627B
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Abstract

本发明公开了一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法。该方法包括如下步骤：固定H2SO4酸雾温度T’，测量不同pH酸雾下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系；取上述酸雾中某一特定pH酸雾，测量不同酸雾温度T下吸收膜α和ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系，其中T包含T’；由不同温度和pH酸雾数据拟合得出吸收膜α和ε变化量Δα和Δε的表达式；将Δα和Δε代入pc＝0.5Δε‑Δα，得出吸收膜pc值表达式，达到预测吸收膜耐酸雾寿命的目的。上述步骤中，酸雾pH值的选取范围[4，6.5]，酸雾温度的选取范围[293K，333K]。本发明制定出具体的吸收膜酸雾环境下的寿命评价方法，可量化考核吸收膜的耐酸雾性能。

Description

一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法
技术领域
本发明涉及一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，属于耐候性评价技术领域。
背景技术
集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能是评价其耐候性的重要指标。我国集热器的使用环境与欧美国家存在巨大差异。在欧美国家，集热器吸收膜主要面临的是水汽和空气中微量SO2侵蚀的影响，但是在我国，南北地域和环境的差异使得集热器实际工况变得十分复杂，如我国华南地区多高湿和盐雾，而华北与西北地区多酸雨(酸雾)、盐碱和沙尘环境。目前，集热器用吸收膜的耐酸雾性能的评价还没有定量测试标准及方法。国际标准ISO22975-3《Solar energy-Collector components and materials-Part 3：Absorbersurface durability》》中给出了吸收膜在1ppm SO2、95％的相对湿度、20℃测试温度酸性环境下使用寿命的定性评价方法，该方法只能定性评价吸收膜在酸性腐蚀环境下是否具有25年的使用寿命，但是无法给出吸收膜性能与酸雾环境pH值、温度T以及腐蚀时间t之间的定量关系。我国的酸雨环境属于硫酸型，因此给出集热器吸收膜在硫酸型酸雨(酸雾)环境中的寿命评价公式，定量反应吸收膜的耐酸雾性能并准确预测吸收膜的寿命就显得至关重要。综上所述，有必要制定出具体的吸收膜酸雾环境下的寿命评价方法，以便量化考核吸收膜的耐酸雾性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，通过制定具体的吸收膜酸雾环境下的寿命评价方法步骤，量化考核吸收膜的酸雾耐受性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，该方法包括以下步骤：
(1)固定H2SO4酸雾温度T’，测量不同pH酸雾下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系；
(2)取上述酸雾中某一特定pH'酸雾，测量不同酸雾温度T下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系，其中T包含T’；
(3)由不同温度和不同pH酸雾数据拟合得出吸收膜吸收率变化量Δα＝α-α0和发射率变化量Δε＝ε-ε0的表达式；
(4)将Δα和Δε代入pc＝0.5Δε-Δα，得出吸收膜pc值表达式，达到预测吸收膜耐酸雾寿命的目的。
其中，所述α0和ε0代表吸收膜未经酸雾腐蚀的初始吸收率和发射率；所述酸雾pH值选取数量≥4，酸雾pH值在[4，6.5]范围内选择；所述酸雾温度选取数量≥4，酸雾温度在[293K，333K]范围内选择；所述酸雾腐蚀时间选取数量≥5；每个酸雾腐蚀条件下做3个平行样品，按平均值计算涂层吸收率和发射率。
上述酸雾pH值、温度以及腐蚀时间点数的选取目的在于能够较为完整的描述吸收率和发射率的变化趋势；酸雾pH值的选择范围[4，6.5]以及酸雾温度的选择范围[293K，333K]的目的在于靠近并覆盖实际酸雾环境；每个酸雾腐蚀条件下做3个平行样品的目的在于尽量减少试验样品个体差异引入的实验误差。
在所述集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法中，吸收膜吸收率变化量Δα表达式拟合包含以下步骤：
(1)采用式
Figure BDA0001499770660000021
表达吸收膜吸收率α随酸雾环境的变化关系；
(2)将式
Figure BDA0001499770660000022
简化成y＝a+bxn，其中y＝α，x＝t，a＝α0，
Figure BDA0001499770660000023
(3)将不同pH酸雾和不同温度T酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t变化曲线按照式y＝a+bxn进行拟合，拟合得出每条曲线的幂指数n；
(4)将拟合得出的n取平均值，得出
Figure BDA0001499770660000024
而后将y＝a+bxn改写为
Figure BDA0001499770660000025
(5)将特定pH、不同温度T酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure BDA0001499770660000026
进行拟合，得出b随酸雾温度T的变化关系；
(6)将式
Figure BDA0001499770660000027
进行公式变换，等式两边同时取对数，得出式
Figure BDA0001499770660000028
(7)对
Figure BDA0001499770660000031
变化关系进行线性拟合，得出线性斜率k，斜率k即为
Figure BDA0001499770660000032
由于R是常数，即可得出Qeff的确切值；
(8)将特定温度T’、不同pH酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure BDA0001499770660000033
进行拟合，得出b随酸雾pH的变化关系；
(9)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，进一步得出b随酸雾氢离子浓度m的变化关系；
(10)对
Figure BDA0001499770660000034
进行公式变换，得出
Figure BDA0001499770660000035
将Qeff的确切值代入该公式，得出A随酸雾氢离子浓度m的变化关系，并将A～m变化关系按照式A＝pmq进行拟合，得出浓度系数A随酸雾氢离子浓度m的变化关系式；
(11)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，A＝pmq进一步改写为A＝p(10-qpH)
(12)将得出的
Figure BDA0001499770660000036
Qeff、A＝p(10-qpH)代入式
Figure BDA0001499770660000037
得出吸收膜吸收率α随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式
Figure BDA0001499770660000038
吸收膜吸收率变化量Δα表达式即为
Figure BDA0001499770660000039
本发明中，吸收膜的吸收率与吸收膜的有效体积有关。酸雾腐蚀环境下，电化学扩散反应使得吸收膜内部微观组织结构遭到破坏，同时消耗吸收层形成新相，导致有效吸收膜体积降低，进而导致薄膜吸收率下降，因此，吸收率的降低与扩散反应速率相关。阿伦尼乌斯方程是化学反应速率的经验公式，在上述分析的基础上，借鉴阿伦尼乌斯方程构建吸收层酸雾腐蚀环境下吸收率的表达式
Figure BDA00014997706600000310
式中，A是酸雾pH值(氢离子浓度)的函数，Qeff代表吸收膜经酸雾腐蚀导致吸收率变化的有效激活能，是一个常数，R＝8.31451J/(mol·K)为摩尔气体常量，t代表酸雾腐蚀时间，幂指数n是常数，有效激活能Qeff和幂指数n由吸收膜决定，因此，为了确定吸收率随酸雾环境变化关系式必须求出浓度系数方程A、有效激活能Qeff和幂指数n。
其中，式
Figure BDA0001499770660000041
可以简化为y＝a+bxn，其中，y＝α，x＝t，a＝α0，
Figure BDA0001499770660000042
当固定酸雾温度时，b只与酸雾pH值(氢离子浓度)有关。
本发明首先按照y＝a+bxn拟合不同pH值和不同温度T酸雾下吸收膜吸收率数据，每一个pH值和温度T会拟合出一个幂指数n，并得到平均值
Figure BDA0001499770660000043
Figure BDA0001499770660000044
可以降低后续拟合的误差，继而将公式改写为
Figure BDA0001499770660000045
本发明继而按照
Figure BDA0001499770660000046
拟合不同温度T酸雾下吸收膜吸收率数据，得出b随酸雾温度T的变化关系，而后将式
Figure BDA0001499770660000047
两边同时取对数进行公式变换，得出
Figure BDA0001499770660000048
可以看出
Figure BDA0001499770660000049
呈线性变化关系，对
Figure BDA00014997706600000410
进行线性拟合，由斜率
Figure BDA00014997706600000411
即可求出有效激活能Qeff。
按照
Figure BDA00014997706600000412
拟合不同pH值(氢离子浓度)酸雾下吸收率数据，得出b与pH值的对应变化关系，由于氢离子浓度m与pH值间呈函数关系m＝10-PH，进一步得出b与氢离子浓度m的对应关系。对式
Figure BDA00014997706600000413
进行公式变换，得出
Figure BDA00014997706600000414
将Qeff的确切值代入该公式，得出A～m的变化关系曲线，一般而言，腐蚀速率与酸雾氢离子浓度呈指数变化关系，故将A～m变化关系曲线按照式A＝pmq进行拟合，得出A随酸雾浓度m的变化关系式，继而将m＝10-pH代入，得出A与酸雾pH值得变化关系式A＝p(10-qpH)；
将得出的
Figure BDA00014997706600000415
Qeff、A＝p(10-qpH)代入式
Figure BDA00014997706600000416
得出吸收率α随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式
Figure BDA00014997706600000417
吸收率变化量Δα表达式即为
Figure BDA00014997706600000418
一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，吸收膜发射率变化量Δε表达式拟合包含以下步骤：
(1)采用式
Figure BDA00014997706600000419
表达吸收膜发射率ε随酸雾环境的变化关系；
(2)将式
Figure BDA0001499770660000051
简化成
Figure BDA0001499770660000052
其中y＝ε，x＝t，a＝ε0，
Figure BDA0001499770660000053
(3)将不同pH酸雾和不同温度T酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t变化曲线按照式
Figure BDA0001499770660000054
进行拟合，拟合得出每条曲线的幂指数n1和n2；
(4)将拟合得出的n1和n2分别取平均值
Figure BDA00014997706600000530
和
Figure BDA00014997706600000531
，而后将
Figure BDA0001499770660000055
改写为
Figure BDA0001499770660000056
(5)将特定pH、不同温度T酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure BDA0001499770660000057
进行拟合，得出b和c随酸雾温度T的变化关系；
(6)将式
Figure BDA0001499770660000058
和式
Figure BDA0001499770660000059
进行公式变换，等式两边同时取对数，得出式
Figure BDA00014997706600000510
和式
Figure BDA00014997706600000511
(7)对
Figure BDA00014997706600000512
和
Figure BDA00014997706600000513
变化关系进行线性拟合，得出线性斜率k1和k2，斜率
Figure BDA00014997706600000514
由于R是常数，即可得出Q1和Q2的确切值；
(8)将特定温度T’、不同pH酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure BDA00014997706600000515
进行拟合，得出b和c随酸雾pH值的变化关系；
(9)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，进一步得出b和c随酸雾氢离子浓度m的变化关系；
(10)对
Figure BDA00014997706600000516
和
Figure BDA00014997706600000517
进行公式变换，得出
Figure BDA00014997706600000518
和
Figure BDA00014997706600000519
将Q1和Q2的确切值代入A1和A2的表达式，得出A1和A2随酸雾浓度m的变化关系，并将A1～m变化关系和A2～m变化关系按照式A＝pmq进行拟合，得出A1和A2随酸雾浓度m的变化关系式
Figure BDA00014997706600000520
和
Figure BDA00014997706600000521
(11)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，
Figure BDA00014997706600000522
和
Figure BDA00014997706600000523
进一步改写为
Figure BDA00014997706600000524
和
Figure BDA00014997706600000525
(12)将得出的
Figure BDA00014997706600000526
Q1、Q2、
Figure BDA00014997706600000527
和
Figure BDA00014997706600000528
代入式
Figure BDA00014997706600000529
得出吸收膜发射率ε随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式
Figure BDA0001499770660000061
吸收膜发射率变化量Δε表达式即为
Figure BDA0001499770660000062
本发明中，吸收膜的发射率与吸收膜表面的黑度系数有关，表面黑度系数由两个因素决定，即表面粗糙度和表面物质种类。发射率表达式的构筑类似于吸收率，由于发射率受表面粗糙度和表面物质种类的影响，所以，发射率的表达式中需含有两个幂指数项，得出如下构筑方程
Figure BDA0001499770660000063
其中，含1的幂指数项代表表面粗糙度的影响，含2的幂指数项代表新相生成的影响，A1、Q1和n1分别代表与表面粗糙度影响相关的浓度系数方程、激活能和幂指数，A2、Q2和n2分别代表与新相生成影响相关的浓度系数方程、激活能和幂指数，Q1、n1和Q2、n2均为常数，由吸收膜决定，因此，为了确定吸收率随酸雾环境变化关系式必须求出浓度系数方程A1和A2、有效激活能Q1和Q2以及幂指数n1和n2。各系数的确定方法同吸收率相应系数确定方法，并最终得出发射率变化量Δε表达式
Figure BDA0001499770660000064
将得出的Δα和Δε表达式代入pc＝0.5Δε-Δα，得出pc表达关系式，即
Figure BDA0001499770660000065
由上式，在明确酸雾pH值、温度T的条件下，将pc值设定为0.05，即可求出该体系吸收膜在该酸雾腐蚀下的使用寿命t。
本发明的优点在于：
本发明提供了一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法。通过制定具体的酸雾环境下吸收膜寿命评价方法步骤，使得吸收膜的酸雾耐受性可量化考核。
附图说明
图1为本发明集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法的流程图。
图2为本发明实施例1的不同pH值数据吸收率回归曲线。
图3为本发明实施例1的不同温度数据吸收率回归曲线。
图4为本发明实施例1的不同pH值数据发射率回归曲线。
图5为本发明实施例1的不同温度数据发射率回归曲线。
图6为本发明实施例1的不同pH值数据pc值回归曲线。
图7为本发明实施例1的不同温度数据pc值回归曲线。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本发明的集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法的流程包括：
(1)固定H2SO4酸雾温度T’，测量不同pH酸雾下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系；
(2)取上述酸雾中某一特定pH'酸雾，测量不同酸雾温度T下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系，其中T包含T’；
(3)由不同温度和不同pH酸雾数据拟合得出吸收膜吸收率变化量Δα＝α-α0和发射率变化量Δε＝ε-ε0的表达式；
(4)将Δα和Δε代入pc＝0.5Δε-Δα，得出吸收膜pc值表达式，达到预测吸收膜耐酸雾寿命的目的。
本发明提供了一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法。通过制定具体的酸雾环境下吸收膜寿命评价方法步骤，使得吸收膜的酸雾耐受性可量化考核。
实施例1
本实施例的吸收膜结构为SiO2(60nm)/Cr-CrNy(L-H)(80nm)/A1(0.30mm)，其酸雾耐候性评价流程如下：
步骤1：实验
(1)固定酸雾温度308K，酸雾pH值为6.2、5.3、4.7和4，每一pH酸雾腐蚀时间设置为0h、4h、8h、12h、24h、48h、72h、96h、120h、144h(视吸收膜失效程度而定)、168h(视吸收膜失效程度而定)；
(2)固定酸雾pH＝5.3，酸雾温度选取298K、308K、318K、328K，每一个温度下的酸雾腐蚀时间设置为0h、4h、8h、12h、24h、48h、72h、96h、120h、144h(视吸收膜失效程度而定)、168h(视吸收膜失效程度而定)；
(3)每一个酸雾腐蚀条件下，设置三个平行样品，吸收率和发射率取三个样品的平均值，经测试，吸收膜初始吸收率和发射率分别为0.952和0.051。
步骤2：吸收膜吸收率变化量Δα表达式拟合
(1)采用式
Figure BDA0001499770660000081
表达吸收膜吸收率α随酸雾环境的变化关系；
(2)将式
Figure BDA0001499770660000082
简化成y＝a+bxn，其中y＝α，x＝t，a＝α0，
Figure BDA0001499770660000083
(3)将不同pH酸雾和不同温度T酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t变化曲线按照式y＝a+bxn进行拟合，得出每条拟合曲线的幂指数n；
(4)将拟合得出的n取平均值，得出
Figure BDA0001499770660000084
而后将y＝a+bxn改写为
Figure BDA0001499770660000085
(5)将pH＝5.3、不同温度T酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure BDA0001499770660000086
进行拟合，得出b随酸雾温度T的变化关系；
(6)将式
Figure BDA0001499770660000087
进行公式变换，等式两边同时取对数，得出式
Figure BDA0001499770660000088
(7)对
Figure BDA0001499770660000089
变化关系进行线性拟合，得出线性斜率k，斜率
Figure BDA00014997706600000810
由于R＝8.31451J/(mol·K)，得出Qeff＝57.14366kJ/mol；
(8)将308K不同pH酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure BDA00014997706600000811
进行拟合，得出b随酸雾pH值的变化关系；
(9)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-PH，进一步得出b随酸雾氢离子浓度m的变化关系；
(10)对
Figure BDA00014997706600000812
进行公式变换，得出
Figure BDA00014997706600000813
将Qeff的确切值代入该公式，得出A随酸雾氢离子浓度m的变化关系，并将A～m变化关系按照式A＝pmq进行拟合，得出浓度系数A随酸雾氢离子浓度m的变化关系式，A＝23.06785·m0.46723；
(11)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，A＝pmq进一步改写为A＝p(0-qpH)
(12)将得出的
Figure BDA00014997706600000921
、Qeff、A＝p(10-qpH)代入式
Figure BDA0001499770660000091
得出吸收膜吸收率α随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式
Figure BDA0001499770660000092
吸收膜吸收率变化量Δα表达式即为
Figure BDA0001499770660000093
不同pH及不同温度T酸雾下吸收膜吸收率回归拟合结果见图2和图3。
步骤3：吸收膜发射率变化量Δε表达式拟合
(1)采用式
Figure BDA0001499770660000094
表达吸收膜发射率ε随酸雾环境的变化关系；
(2)将式
Figure BDA0001499770660000095
简化成
Figure BDA0001499770660000096
其中y＝ε，x＝t，a＝ε0，
Figure BDA0001499770660000097
(3)将不同pH酸雾和不同温度T酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t变化曲线按照式
Figure BDA0001499770660000098
进行拟合，得出每条拟合曲线的n1和n2；
(4)将拟合得出的n1和n2分别取平均值，得出
Figure BDA0001499770660000099
和
Figure BDA00014997706600000910
而后将
Figure BDA00014997706600000911
改写为
Figure BDA00014997706600000912
(5)将pH＝5.3、不同温度T酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure BDA00014997706600000913
进行拟合，得出b和c随酸雾温度T的变化关系；
(6)将式
Figure BDA00014997706600000914
和式
Figure BDA00014997706600000915
进行公式变换，等式两边同时取对数，得出式
Figure BDA00014997706600000916
和式
Figure BDA00014997706600000917
(7)对
Figure BDA00014997706600000918
和
Figure BDA00014997706600000919
变化关系进行线性拟合，得出线性斜率k1和k2，斜率
Figure BDA00014997706600000920
由于R＝8.31451J/(mol·K)，即可得出Q1＝57.14887kJ/mol和Q2＝60.47422kJ/mol；
(8)将308K不同pH酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure BDA0001499770660000101
进行拟合，得出b和c随酸雾pH值的变化关系；
(9)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-PH，进一步得出b和c随酸雾氢离子浓度m的变化关系；
(10)对
Figure BDA0001499770660000102
和
Figure BDA0001499770660000103
进行公式变换，得出
Figure BDA0001499770660000104
和
Figure BDA0001499770660000105
将Q1和Q2的确切值代入A1和A2的表达式，得出A1和A2随酸雾浓度m的变化关系，并将A1～m变化关系和A2～m变化关系按照式A＝pmq进行拟合，得出A1和A2随酸雾浓度m的变化关系式A1＝4.78423E8m0.32764和A2＝0.00325m0.45684；
(11)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，
Figure BDA0001499770660000106
和
Figure BDA0001499770660000107
进一步改写为
Figure BDA0001499770660000108
和
Figure BDA0001499770660000109
(12)将得出的
Figure BDA00014997706600001010
Q1、Q2、
Figure BDA00014997706600001011
和
Figure BDA00014997706600001012
代入式
Figure BDA00014997706600001013
得出吸收膜发射率ε随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式
Figure BDA00014997706600001014
吸收膜发射率变化量Δε表达式即为
Figure BDA00014997706600001015
不同pH值及不同温度酸雾下吸收膜发射率回归拟合结果见图4和图5。
步骤4：寿命评价公式及数据回归
将得出的Δα和Δε表达式代入pc＝0.5Δε-Δα，得出pc表达关系式，即
Figure BDA00014997706600001016
。 不同pH值及不同温度酸雾下吸收膜pc值回归拟合结果见图6和图7，由图可见，拟合结果较 为理想。由上式，在明确酸雾pH值、温度T的条件下，将pc值设定为0.05，即可求出该体系吸 收膜在酸雾环境下的使用寿命t。

Claims (3)

1.一种集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)固定H2SO4酸雾温度T’，测量不同pH酸雾下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系；
(2)取上述酸雾中某一特定pH’酸雾，测量不同酸雾温度T下吸收膜吸收率α和发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系，其中T包含T’；
(3)由不同温度和不同pH酸雾数据拟合得出吸收膜吸收率变化量Δα＝α-α0和发射率变化量Δε＝ε-ε0的表达式，其中，α0和ε0代表吸收膜未经酸雾腐蚀时的初始吸收率和发射率，α和ε代表吸收膜经酸雾腐蚀后的吸收率和发射率；
(4)将Δα和Δε代入pc＝0.5Δε-Δα，得出吸收膜pc值表达式，达到预测吸收膜耐酸雾寿命的目的；其中，
吸收膜吸收率变化量Δα表达式拟合包含以下步骤：
(1)采用式
Figure FDA0003017759960000011
表达吸收膜吸收率α随酸雾环境的变化关系，A是酸雾pH值(氢离子浓度)的函数，Qeff代表吸收膜经酸雾腐蚀导致吸收率变化的有效激活能，R为摩尔气体常量；
(2)将式
Figure FDA0003017759960000012
简化成y＝a+bxn，其中y＝α，x＝t，a＝α0，
Figure FDA0003017759960000013
(3)将不同pH酸雾和不同温度T酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t变化曲线按照式y＝a+bxn进行拟合，拟合得出每条曲线的幂指数n；
(4)将拟合得出的n取平均值，得出
Figure FDA0003017759960000014
而后将y＝a+bxn改写为
Figure FDA0003017759960000015
(5)将特定pH、不同温度T酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure FDA0003017759960000016
进行拟合，得出b随酸雾温度T的变化关系；
(6)将式
Figure FDA0003017759960000017
进行公式变换，等式两边同时取对数，得出式
Figure FDA0003017759960000018
(7)对
Figure FDA0003017759960000021
变化关系进行线性拟合，得出线性斜率k，斜率k即为
Figure FDA0003017759960000022
由于R是常数，即可得出Qeff的确切值；
(8)将特定温度T’、不同pH酸雾下吸收膜吸收率α随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure FDA0003017759960000023
进行拟合，得出b随酸雾pH的变化关系；
(9)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，进一步得出b随酸雾氢离子浓度m的变化关系；
(10)对
Figure FDA0003017759960000024
进行公式变换，得出
Figure FDA0003017759960000025
将Qeff的确切值代入该公式，得出A随酸雾氢离子浓度m的变化关系，并将A～m变化关系按照式A＝pmq进行拟合，得出浓度系数A随酸雾氢离子浓度m的变化关系式；
(11)由pH值与氢离子浓度m的关系式m＝10-pH，A＝pmq进一步改写为A＝p(10-qPH)；
(12)将得出的
Figure FDA0003017759960000026
Qeff、A＝p(10-qpH)代入式
Figure FDA0003017759960000027
得出吸收膜吸收率α随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式
Figure FDA0003017759960000028
吸收膜吸收率变化量Δα表达式即为
Figure FDA0003017759960000029
吸收膜发射率变化量Δε表达式拟合包含以下步骤：
(1)采用式
Figure FDA00030177599600000210
表达吸收膜发射率ε随酸雾环境的变化关系，A1和A2是酸雾pH值(氢离子浓度)的函数，Q1代表吸收膜在酸雾腐蚀过程中表面粗糙度变化导致发射率变化的激活能，Q2代表吸收膜在酸雾腐蚀过程中新相生成导致发射率变化的激活能；
(2)将式
Figure FDA00030177599600000211
简化成
Figure FDA00030177599600000212
其中y＝ε，x＝t，a＝ε0，
Figure FDA00030177599600000213
(3)将不同pH酸雾和不同温度T酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t变化曲线按照式
Figure FDA00030177599600000214
进行拟合，拟合得出每条曲线的幂指数n1和n2；
(4)将拟合得出的n1和n2分别取平均值
Figure FDA00030177599600000215
和
Figure FDA00030177599600000216
而后将
Figure FDA00030177599600000217
改写为
Figure FDA0003017759960000031
(5)将特定pH、不同温度T酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure FDA0003017759960000032
进行拟合，得出b和c随酸雾温度T的变化关系；
(6)将式
Figure FDA0003017759960000033
和式
Figure FDA0003017759960000034
进行公式变换，等式两边同时取对数，得出式
Figure FDA0003017759960000035
和式
Figure FDA0003017759960000036
(7)对
Figure FDA0003017759960000037
和
Figure FDA0003017759960000038
变化关系进行线性拟合，得出线性斜率k1和k2，斜率
Figure FDA0003017759960000039
由于R是常数，即可得出Q1和Q2的确切值；
(8)将特定温度T’、不同pH酸雾下吸收膜发射率ε随酸雾腐蚀时间t的变化关系按照式
Figure FDA00030177599600000310
进行拟合，得出b和c随酸雾pH值的变化关系；
(9)由pH值与氢离子的浓度m的关系式为m＝10-pH，进一步得出b和c随酸雾氢离子浓度m的变化关系；
(10)对
Figure FDA00030177599600000311
和
Figure FDA00030177599600000312
进行公式变换，得出
Figure FDA00030177599600000313
和
Figure FDA00030177599600000314
将Q1和Q2的确切值代入A1和A2的表达式，得出A1和A2随酸雾浓度m的变化关系，并将A1～m变化关系和A2～m变化关系按照式A＝pmq进行拟合，得出A1和A2随酸雾浓度m的变化关系式
Figure FDA00030177599600000315
和
Figure FDA00030177599600000316
(11)由pH值与氢离子的浓度m的关系式为m＝10-pH，
Figure FDA00030177599600000317
和
Figure FDA00030177599600000318
进一步改写为
Figure FDA00030177599600000319
和
Figure FDA00030177599600000320
(12)将得出的
Figure FDA00030177599600000321
Q1、Q2、
Figure FDA00030177599600000322
和
Figure FDA00030177599600000323
代入式
Figure FDA00030177599600000324
得出吸收膜发射率ε随酸雾pH值、温度T、腐蚀时间t的变化关系式
Figure FDA00030177599600000325
吸收膜发射率变化量Δε表达式即为
Figure FDA00030177599600000326
将以上得出的Δα和Δε表达式代入pc＝0.5Δε-Δα，得出pc表达关系式，即
Figure FDA00030177599600000327
由该式，在明确酸雾pH值、温度T的条件下，将pc值设定为0.05，即可求出该吸收膜在酸雾环境下的使用寿命t。
2.根据权利要求1所述的集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，酸雾pH值选取数量≥4，酸雾pH值在[4，6.5]范围内选择，酸雾温度选取数量≥4，酸雾温度在[293K，333K]范围内选择，酸雾腐蚀时间选取数量≥5。
3.根据权利要求1所述的集热器用太阳能吸收膜的耐酸雾性能评价方法，其特征在于，每个酸雾腐蚀条件下做3个平行样品，按平均值计算涂层吸收率和发射率。
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新型平板太阳能集热器研究及与建筑一体化应用研究;高立峰;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》;20140615(第6期);第10-12、14-15页 *

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