[发明专利]太阳能集热板及其制作方法

说明书

本发明是一种太阳能热水器内的集热板及其制作方法。

太阳能热水器是把太阳辐射能转换成热能的装置，它由集热板、箱体、窗玻璃组成、集热板的结构形式为管板焊接式，使用材料有铜、镀锌板、塑料等，集热板的表面涂层有黑铬、黑锌、硫化铅等，其工艺有涂刷、喷涂、电镀、磁控溅射、阳极氧化电解着色选择性吸收涂层，从结构上看，由于管板为焊接式，焊点、焊缝多，造成集热板的热阻大，而其表面各种工艺的选择性涂层都基于这种管板的焊接结构，从整体上影响了热效率的提高，尽管对阳极氧化铝电解着色选择性吸收涂层的研究，其光吸收率a达0.92～0.94，发射率n仅为0.10～0.17，但热水器效率一般也在40～60％之间，更难以达到70％以上。

本发明的目的在于提供一种铝一铝复合太阳能集热板及其制作方法。

本发明的太阳能集热板是这样实现的：集热板是由两块铝板复合成一块铝板的整体结构形式，集热板上的通水管道由两块铝板复合成形，通水管道与集热板为一体结构形式。

此种结构的集热板除进、出水口外无焊点，热阻小，有利于提高效率。

另外，两块铝板采用高压气体胀管复合或冲压复合

再者，集热板上相对的两边缘有平行设置的集水管，两集水管之间的集热板上平行设置有与两集水管相连通的水流管，水流均匀、通畅，集热板的吸热面热量分布均匀，出水温度恒定。

还有，集热板的表面涂层为阳极氧化铝电解着色选择性涂层，更进一步提高了热效率，涂层黑膜厚度为10m—15m。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图1a和图1a’、图1b、图1c分别是图1的A—A、B—B、C—C剖视图。

太阳能集热板1是由两块铝板复合为一体的结构形式，集热板1上的通水管道是由两块铝板复合成形，通水管道与集热板1为一体结构形式，通水管道包括集水管和水流管，集热板1上相对的两边缘有相互平行设置的进水集水管2和出水集水管3，集水管2、3之间的集热板上平行设置有一排与集水管2、3相垂直连通的水流管4，水流管也可以为多排，相邻两排之间增设横向集水管。

另外，集水管2、3的进水口和出水口氩弧焊接有铜铝管接头5、6，以进一步减小热阻，提高热效率。

再者，集水管2、3和水流管4的横截面除了为椭园形、扁园形等外，由于集热板1的背面不接收光辐射，为了减少热损耗，集热板1的背面为平板状，集水管2、3和水流管4的横截面为半园弧形，包括半椭园、半扁园形等。

本发明的太阳能集热板的制作方法是：两块铝板经高压气体胀管成型工艺或冲压成型工艺复合为一块整块，集热板的通水管道是由两铝板复合成型，该方法可有效地减少集热板的热阻，提高热效率。

另外，集热板复合成型后，表面黑体涂层采用阳极氧化铝电解着色工艺，可进一步提高集热板的热效率。

集热板的具体成型工艺为

1、热轧复合高压气体胀管成型工艺：

两块铝板料—表面预处理[用钢丝刷刮刷处理)—印刷管道图(用石墨胶体止焊剂通过丝网印刷)在铝板面上印刷管道图]—热轧复合(温度500—560℃，热轧变型量40—70％)—扩散退火(500—550℃)—剪切，保温时间1～2小时—高压气体胀管成型(气压5～8MPa)—氧弧焊接铜铝管接头。

2、冲压成型工艺

两块铝板料—冲压成型(一块铝板上冲压成管道，另一块铝板上冲压进出水管)—碱洗(5～—15％NaOH水溶液)—复合—压力卷边。

集热板的表面黑体阳极氧化铝电解着色涂层工艺：

1、除油：    H₂SO₄    150—180g/l

             添加剂      适量

             常温        3—8分

2、碱洗：    NaOH        40—60g/l

             添加剂      10—40g/l

             温度        45—55℃

             时间        5—10分

3、出光      H₂SO₄    150—180g/l

                 添加剂              适量

                 温度                室温

                 时间                1—4分