专利名称：吹胀法太阳能平板式集热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于太阳能热水器所使用的吹胀法平板式集热器，其包括用吹胀法加工制作的集热芯板、外壳、内壳、保温层、玻璃盖板。
背景技术：
目前，平板式集热器是太阳能热水器用于收集太阳光辐射能的一种主要的结构形式，但是目前制作平板式集热器芯板主要是用紫铜管焊接，制作由排管和集管构成的导热介质流道，再将流道用焊接的方式与吸热板连接。在吸热板受到阳光辐射，吸收热量温度升高后，将热量传递给流道中的导热介质，导热介质温度升高，作为能量输出。这种结构加工工艺相对复杂，更主要的是吸热板与排管结合面之间存在间隙，阻碍热量的传递，致使集热器的热效率降低。为了提高集热效率，现在普遍用紫铜管制作排管和集管。紫铜管的价格较高，这又使得集热器的成本升高，较高的价格阻碍了分体式太阳能热水器的推广与普及。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种集热效率更高，制造技术成熟，成本相对较低的太阳能集热器。为了解决上述技术问题，本实用新型吹胀法太阳能平板式集热器由外壳、保温层、 内壳、固定螺丝、吹胀法集热芯板、玻璃盖板以及导热介质管接口构成。吹胀法集热芯板用两张铝板经印刷管路图案、热轧、冷轧、退火、吹胀、制作接口、 防腐氧化、喷涂选择性涂层等工序制成。制作好的集热芯板为一整体，由同一张芯板制作出管道和吸热板，因而在吸热板吸收热量以后，直接向管道传递，没有阻碍传递的因素，传热效率高。铝板的价格相对比铜管低得多。管道排列的密疏、长短对生产制造成本影响不大。 因而可以将管路排列设计的密一些，就加长了管道的长度，流经管道的导热介质加热的时间就相对长，导热介质的升温速度快，提高了集热器的效率。在集热芯板的正面涂有光谱选择性涂料，提高集热芯板的吸收率、降低发射率，是集热芯板的吸热效率得以提高。背面喷涂防锈漆或进行喷塑处理。集热芯板上设计有排管和集管，排管和集管根据集热器的安装需要，可以横向排列，亦可以纵向排列。排管的当量直径8mm，集管的当量直径20mm。排管主要作用是加热导热介质，这样的多根管平行的排列在芯板上，起到了热能吸收、传递的功能。在集热芯板上的集管起到收集排管流出的导热介质和向排管输送导热介质的作用。一般有两根集管，分别和排管的首尾相连接，构成了完整的导热介质流道。集管和排管的连接方式是多样的，如果每根排管的端口都分别和一根集管相连，就是并联，如果各排管之间首尾相连后，形成的两个端口再和集管相连，就是串联。当然也可以几根排管分成一组，先串联，在以并联形式分别与集管相连。这几种形式要根据需要得到的导热介质的温度、流量决定。玻璃盖板采用低铁超白钢化玻璃制作，玻璃盖板的透光率要在91%以上，由于钢
3化玻璃强度高，耐冲击，可以承受冰雹等的破坏。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作用进一步详细的说明图1为本实用新型吹胀法太阳能平板式集热器的正面主视图；图2为本实用新型吹胀法太阳能平板式集热器的A-A向剖视图；图3为本实用新型吹胀法太阳能平板式集热器的芯板局部剖视图；图4为本实用新型吹胀法太阳能平板式集热器的总管与支管结合处剖视图。
具体实施方式
图1是吹胀法太阳能平板式集热器的正面视图，在最上面是玻璃盖板(7)，下面是集热芯板(6)，集热芯板(6)由12支固定螺丝(4)将其固定在内壳(14)上。在集热器的一端(左右均可)有导热介质入口(1)和导热介质出口 O)。图2是吹胀法太阳能平板式集热器主视图图1沿A-A向的剖视图。从右向左依次为玻璃盖板(7)，玻璃盖板(7)采用低铁超白钢化玻璃，全光谱透光率达95%。采用带胶的密封条(5)将玻璃盖板(7)固定在外壳上。在玻璃盖板(7)的右面为集热芯板(6)。从局部放大视图图3可以看出，集热芯板是由两层铝板(10)和(11)制作。集热芯板(6)采用热轧吹胀法制作。热轧吹胀法是一种新工艺，且已经比较成熟。制造时，在其中一张铝板上用丝网印刷的方法，在有管路的地方用石墨印刷出管路的图案，将另一张铝板覆盖在上面，再用热轧的方法对两块铝板进行轧制。之后再进行冷轧，使铝板达到要求的厚度。至此，两块铝板间，没有印刷石墨图案的地方就依靠分子间的晶格紧紧连接在一起。在有石墨的地方就形成了管路腔。在对轧制好的铝板进行退火处理之后，用高压氮气(2. 5MPa-5MPa)进行吹胀，就形成了管路通道(12)、(13)。其中集热芯板(6)上的总管(13)当量直径为20mm， 支管(12)当量直径为8mm。集热芯板(6)在完成吹胀加工后，进行防腐氧化处理，在盐雾试验箱内要达到1000个小时的特性。之后在前表面进行选择性涂层加工处理，可采用喷涂方法、化学方法、电化学方法、真空蒸发方法、磁控溅射方法等多种加工方法。背面可进行喷塑，做防腐处理。集热芯板(6)用12只固定螺丝(4)固定在集热器壳体的内壳(14)上。 集热芯板(6)的前表面离玻璃盖板(7)的距离在20-30mm。集热芯板(6)的后表面离内壳 (14)的距离在IOmm左右。在内壳(14)与外壳(9)之间填充着保温材料(8)，保温材料可以采用岩棉保温毡、玻璃纤维保温毡、发泡聚氨酯等，厚度在50mm--80mm，根据选用的材料不同决定。导热介质入口(1)和导热介质出口(2)用f 22mm Xlmm的紫铜管采用铜铝焊接与集热芯板连接，形成外接口。集热器的长度与宽度的应根据吸收热量的需要计算决定，在用作阳台壁挂式太阳能热水器的集热器使用时，长度在1900mm-2500mm为宜，宽度在900mm-1200mm间为宜。但是在特殊场合，或做专门用途，长度与宽度可根据需要设计。当然，集热芯板上的管路形式不仅仅局限于图1中绘制的形式，采用其他形式的管路布置，如折线形式、盘管形式，以及支管数量的多少，直径的粗细，只要是采用吹胀法加工的集热芯板，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1. 一种用于太阳能热水器的平板式集热器，该集热器由用吹胀法加工制作的集热芯板 (6)、外壳(9)、保温层(8)、内壳(14)、固定螺丝(4)和玻璃盖板(7)、密封条(5)构成，其特征在于集热芯板(6)采用吹胀法加工制作而成，在两块经印刷管路图案、热轧结合在一起的铝板上，用高压气体吹胀形成导热介质流动的管路。
专利摘要本实用新型涉及一种平板式太阳能集热器，这种平板式太阳能集热器的集热芯板用吹胀法加工制作。吹胀法集热芯板由两张铝板(10)、(11)经印刷管路图案、热轧、冷轧、退火、吹胀、制作接口、防腐氧化、喷涂选择性涂层处理等工序制成。制作好的集热芯板(6)为一整体，由同一张芯板用吹胀法制作出管道(12)和吸热板，因而在吸热板吸收热量以后，直接向管道传递，没有阻碍传递的因素，传热效率高。集热芯板(6)安装在由外壳(9)、内壳(14)、外壳(9)和内壳(14)之间填充的保温材料(8)、玻璃盖板(7)构成的箱体内。集热芯板(6)用12支螺丝(4)固定在内壳上(14)。玻璃盖板(7)用带胶的密封条(5)固定盖在箱体上面。
文档编号F24J2/50GK202074723SQ201120019898
公开日2011年12月14日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者魏春旺 申请人:魏春旺