专利名称：全铝翅片焊接铜头集热片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片。本发明还涉及一种全铝集热片与硅晶片复合发电的双效封闭集热片。属太阳能技术领域。
背景技术：
目前，在太阳能平板集热器中，因为全铝集热翅片两端连接管与主管间的焊接问题难以解决，全铝集热翅片导管都采用内置铜管360度复合套接工艺，而全铝平面无导管翅片则采用扁圆铜管或D型铜管经激光或超声波焊接成型。
这两种结构方案解决了目前平板集热器的应用难题，使平板太阳能得以长足发展，但同时也带来了新的问题，首先，全铝集热翅片内置铜导管360度复合套接，这种工艺虽然缩小了热传导中的异性共价键分子区的厚度，但自由电子的运动依然受到共价键惰性的阻滞，难以达到理想的传热。全铝平面无导管翅片采用的扁圆铜管或D型铜管经激光或超声波焊接成型工艺，其效果更逊色于全铝集热翅片内置铜导管360度复合套接工艺，传热面只有360度复合套接工艺的I. 78/10 (扁管)和4/10 (D型管)。这两种工艺都是二次传热方式，自身工艺影响热传导效率，并受环境温度和风速的影像甚大，加之平板集热芯没有绝热保护措施，致使平板太阳能集热器是随环境温度集热的变化矢量。近几年，由于铜价在不断上扬，促进了铝材代替铜材技术的进步和相关产业的市场应用范围。我国是铜资源相对短缺铝资源相对丰富的国家，长期以来由于制冷、电力和太阳能行业的快速发展，铜的需用量处于超常的缺口状态，行业制造成本不断攀升，产品性价比失衡，我国铜材每年都有400多万吨的进口缺口，铜改铝降低制造成本已经成为十分迫切的课题。而在光伏发电的硅晶片的应用过程中，目前，太阳能光伏晶片散热是依靠自然对流方式，硅晶最佳适应环境为25°C _45°C之间，在强光照射下的硅晶片有时可达60°C以上，削减了光电转换率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片。本发明要解决的技术问题是全铝集热片与硅晶片复合发电的双效封闭集热片。对于本发明的全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片来说，上述问题是这样解决的铜管的焊接接头部位有带直管状导向部的锥形焊接面，该导向部的外径略小于全铝翅片导管内径，插到全铝翅片导管内部的锥形铜管的长度应大于全铝翅片导管内径的I. 5-3倍，全铝翅片导管材质大于6063合金铝，全铝翅片导管壁厚必须大于I. 2mm,保证在焊接后其顶端位置超过焊接接头中全铝翅片导管侧高温塑性变形区域，在焊接好的全铝翅片上套入热封塑套，在高温室内缩封在全铝翅片的表面，封闭全铝翅片吸热后的热量扩散，提高集热量，减少铜管的使用率，舍弃铜铝复合中的二次换热产生的共价键热阻，在提高热转换率的同时，降低材料生产成本,提高产品性价比。对于本发明的全铝集热片与硅晶片复合发电的双效封闭集热片来说，上述问题是这样解决的在焊接封闭好的全铝翅片的迎光一面敷贴有光伏硅晶片，因光伏硅晶片透光性较强，全铝翅片吸热量基本不受影响，而又由于全铝翅片导管中的冷媒介质带走了全铝翅片表面热量，使得敷贴在全铝翅片上的光伏硅晶片始终处于最佳状态，提高了发电效率，实验证明，这种二元叠加原理使太阳能集热效果提高了近一倍。上述方案与现有技术相比具有如下有益效果经过特殊处理的全铝翅片焊接铜管头后，节省铜材随全铝翅片的长度而几十倍的增大，在一个相对85x2400的平板集热芯所用材料费用中，全铝封闭翅片集热芯材料费用成本只有原集热芯材料成本的2/5，同比降低了 110%。 由于全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片是一次性换热，省略了铜铝复合管的二次叠加铜管，减掉了铜铝复合中的二次换热产生的共价键热阻，同比集热效果提高了 15%以上。全铝翅片经过封闭处理的热封闭集热翅片，阻止了热外辐射，同比保热量提高30%以上。全铝翅片经过封闭处理的热封闭集热翅片与单壁真空管封接后可构成新的集真空管与平板集热器于一体的高效太阳能集热器。全铝集热片与硅晶片复合发电的双效封闭集热片，由于全铝翅片导管中的冷媒介质带走了硅晶片表面热量，使得敷贴在全铝翅片上的光伏晶硅片始终处于最佳状态，提高了发电效率，这种二元叠加原理使太阳能集热效果提高了近一倍。
图I是全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片的正视2是全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片铜铝焊接端的A-A剖视3是全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片的端视4是全铝集热片与硅晶片复合发电的双效封闭集热片的端视5是全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片组成的平板集热器结构6是全铝集热片与硅晶片复合发电的双效封闭集热片组成的平板集热器结构7是全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片与真空管组成的真空平板集热器图8是真空平板集热器B-B剖视图在附图I中，I是接头铜管，2是铜铝焊接端，3是全铝翅片导管，4是全铝翅片，5是铜铝焊接端2A-A剖视端在附图2中，4是全铝翅片，3是全铝翅片导管，2是铜铝焊接端，I是接头铜管，6是全铝翅片导管内孔，7是接头铜管内孔，在附图3中，8、10是隔热封闭塑套，4是全铝翅片，3是全铝翅片导管，I是接头铜管，在图4中，9是光伏硅晶片，10是隔热封闭塑套，4是全铝翅片，3是全铝翅片导管，I是接头铜管，在图5中，11是出口连接阀，12是进口连接阀，13是出口连接管，14是进口连接管，15是末端连接管。在图6中，9是硅晶片在图7中，16是玻璃管外封头， 17是玻璃管在图8中，18是玻璃管硅橡胶内封塞，19是玻璃管硅橡胶外封塞阻头，20是安装连接螺栓，21是玻璃管排气阀。
具体实施例方式具体实施例一在具体实施例I中，接头铜管I的锥头端插接在全铝翅片导管3内焊接成铜铝焊接端2，全铝翅片导管3与全铝翅片4连接。在具体实施例2中，接头铜管I的锥头插接在全铝翅片导管3内焊接成铜铝焊接端2，全铝翅片导管内孔6与接头铜管内孔7连通。在具体实施例3中，全铝翅片导管3壁厚大于I. 2mm以上，接头铜管焊接长度不少于15mm以上,全招翅片导管材质大于6063合金招。在具体实施例4中，隔热封闭塑套8、10套敷在全铝翅片4的表面。在具体实施例5中，光伏硅晶片9敷贴在全铝翅片4的隔热封闭塑套8的表面。在具体实施例6中，出口连接阀11、进口连接阀12分别与，出口连接管13、进口连接管14连接，末端连接管15分别与铜铝焊接管2的接头铜管I连接。在具体实施例7中，玻璃管外封头16套接在玻璃管17头上。在具体实施例8中，玻璃管硅橡胶内封塞18与玻璃管硅橡胶外封塞阻头19连接，安装连接螺栓20与集热器框架连接，玻璃管排气阀21与玻璃管硅橡胶内封塞18和玻璃管硅橡胶外封塞阻头19穿透连接，全铝翅片导管与玻璃管硅橡胶内封塞18和玻璃管硅橡胶外封塞阻头19穿透连接，接头铜管I的两端分别与末端连接管15、出口连接管13、进口连接管14连接。本发明参照附图和实施例进行说明，但保护范围不限于此，在本发明技术范围内具有普通技术人员都可以经过简单的变换，而获得本发明同样的技术效果，同样在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片包括有铝片、铜管、其特征是增加有全铝翅片4，全铝翅片导管3，铜铝焊接端2，接头铜管1，全铝翅片导管内孔6，接头铜管内孔7，隔热封闭塑套8、10，玻璃管硅橡胶内封塞18，玻璃管硅橡胶外封塞阻头19，安装连接螺栓20，玻璃管排气阀21，玻璃管外封头16，玻璃管17，其连接关系是接头铜管(I)的锥头端插接在全铝翅片导管(3)内焊接成铜铝焊接端(2)，全铝翅片导管(3)与全铝翅片(4)连接。
2.根据权利要求I所述的全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片，其特征是隔热封闭塑套(8、10)套接敷贴在全铝翅片(4)上。
3.根据权利要求I所述的全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片，其特征是全铝翅片(4)与全铝翅片导管(3)是平面连接。
4.根据权利要求I所述的全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片，其特征是铜铝焊接端(2)的内接头铜管(I)是锥形焊接面与全铝翅片导管(3)内壁之间形成的直接的化学共价键连接，全铝翅片导管(3)壁厚应大于I. 2mm以上，材质强于6063系列合金。内接头铜管锥形部分应大于全铝翅片导管内壁直径的I. 5-3倍以上。
5.根据权利要求I所述的全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片，其特征是玻璃管外封头(16)套接在玻璃管(17)头上，玻璃管硅橡胶内封塞(18)与玻璃管硅橡胶外封塞阻头(19)连接，安装连接螺栓(20)与集热器框架连接，玻璃管排气阀(21)与玻璃管硅橡胶内封塞(18)和玻璃管硅橡胶外封塞阻头(19)穿透连接，全铝翅片导管与玻璃管硅橡胶内封塞(18)和玻璃管硅橡胶外封塞阻头(19)穿透连接，接头铜管(I)的两端分别与末端连接管(15)、出口连接管(13)、进口连接管(14)连接。
6.根据权利要求I所述的全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片，其特征是出口连接阀(11)、进口连接阀(12)分别与出口连接管(13)、进口连接管(14)连接，末端连接管(15)分别与铜铝焊接管(2)的接头铜管(I)连接。
7.—种全铝集热片与硅晶片复合发电的双效封闭集热片，其特征是新增加有光伏硅晶片(9)，其连接关系是在由隔热封闭塑套(10)，全铝翅片(4)，全铝翅片导管(3)，接头铜管(I)连接组成的全铝集热翅片向阳的一面敷贴有光伏硅晶片(9)，光伏硅晶片(9)敷贴在全铝翅片(4)的隔热封闭塑套(8)的表面。
全文摘要
一种全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片和一种全铝集热片与硅晶片复合发电的双效封闭集热片，对于本发明的全铝翅片焊接铜头封闭集热翅片来说，铜管的焊接接头部位有带直管状导向部的锥形焊接面，该导向部的外径略小于全铝翅片导管内径，插到全铝翅片导管内部的锥形铜管的长度应大于全铝翅片导管内径的1.5-3倍，全铝翅片导管材质大于6063合金铝，全铝翅片导管壁厚必须大于1.2mm，保证在焊接后其顶端位置超过焊接接头中全铝翅片导管侧高温塑性变形区域，在焊接好的全铝翅片上套入热封塑套，在高温室内缩封在全铝翅片的表面。
文档编号H01L31/052GK102865679SQ20121013757
公开日2013年1月9日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者董宜昌, 赫艳春 申请人:董宜昌