一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板及制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板及制造工艺，集热板包括传热介质进口总管、传热介质出口总管和多个中空管，传热介质进口总管通过分流结构与多个中空管中的每个中空管的入口连通，中空管采用蛇形回路方式布置，多个中空管中的每个中空管的出口通过集流结构与传热介质出口总管连通；制备时依次通过制备集热板模具、挤出型坯、截取型坯、合模、吹胀、冷却、放气、开模修整，最后在背面贴上背部保温层完成制备；挤出型坯的原料为塑料粒子和添加剂的混合物。通过上述方式，本发明专利技术一次吹胀成形，具有高太阳辐射吸收率和低发射率，机械强度强，传热介质承压性能好，采用板式换热结构，换热面积大，换热温差小，制造成本低。制造成本低。制造成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板及制造工艺


[0001]本专利技术涉及太阳能热利用
，特别是涉及一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板及制造工艺。

技术介绍

[0002]温室大棚在冬季利用温室效应使得温室内气温升高，用于种植及养殖，利于农作物和动物在冬季的正常生长。但由于晚间没有太阳供热，带来大棚内气温急剧下降，一般采用辅助热源补热，如燃煤、燃气、空气源热泵和地源热泵。
[0003]太阳能是免费清洁的能源，通过在大棚内安装太阳能集热板，将白天的太阳能转换为热能储存在蓄能装置中，转移到晚间进行放热加热大棚是最切实可行的方案。传统的太阳能集热器分为真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器，一般主要用于生活热水的制取。
[0004]传统的太阳能集热器制造工艺复杂，在应用到温室大棚中时会存在安装不便、安全性不佳和制造成本较高等一系列问题，同时还由于耐候性不够存在使用寿命不长的问题，而且传统的太阳能集热器对太阳辐照的吸收和换热能力也受到了限制。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板及制造工艺，一次吹胀成形，具有高太阳辐射吸收率和低发射率，机械强度强，传热介质承压性能好，采用板式换热结构，换热面积大，换热温差小，制造成本低。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板，包括：传热介质进口总管、传热介质出口总管和多个中空管，所述传热介质进口总管通过一分流结构与多个中空管中的每个中空管的入口连通，中空管采用蛇形回路方式进行布置，多个中空管中的每个中空管的出口通过集流结构与所述传热介质出口总管连通。
[0007]在本专利技术一个较佳实施例中，所述分流结构中的分流管和集流结构中的集流管为直管。
[0008]在本专利技术一个较佳实施例中，中空管的中空截面呈圆形或椭圆形：圆形中空截面的直径为2
‑
20mm，壁厚为0.3
‑
3.0mm；椭圆形中空截面的长轴和短轴的长度为2
‑
20mm，壁厚为0.3
‑
3.0mm。
[0009]在本专利技术一个较佳实施例中，相邻的中空管之间通过连接条相连并通过连接条进行分隔。
[0010]在本专利技术一个较佳实施例中，所述连接条的宽度为1
‑
20mm，厚度为0.3
‑
3.0mm。
[0011]在本专利技术一个较佳实施例中，集热板的背面贴设有背部保温层，所述背部保温层为橡塑棉保温层或聚氨酯发泡保温层，背部保温层的厚度为1
‑
20mm。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种塑料吹胀成形大
棚太阳能集热板的制造工艺，包括如下制备步骤：S1、制备集热板模具：该集热板模具包括左半部模具和右半部模具，左半部模具具有左半部空腔，右半部模具具有右半部空腔，左半部空腔和右半部空腔合模形成的总空腔形状与集热板的外形形状相适配；S2、挤出型坯：将塑料粒子和添加剂按一定比例制成母粒或直接共混，送入单螺杆挤塑机或双螺杆挤塑机的料斗，在半熔融状态下挤出呈一定直径的中空塑料管，然后送入储料缸保温防止冷却变形；S3、截取型坯：根据所制集热板纵向长度截取型坯，带有截取中空管型坯的储料缸快速下降至分开的左半部模具和右半部模具中央；S4、合模：左半部模具和右半部模具在一定速度下缓慢合模，且左半部模具和右半部模具下边先接触，确保中空管型坯的中空部分空气在合模过程中保持一定压力，同时在最后的合模行程中空腔中的部分空气从上部排出；S5、吹胀：合模完成后，在集热板中空管上部出口接入充气口，并注入高压空气进行吹胀使其达到模具型腔的形状，充气压力在0.2
‑
0.7Mpa之间，吹塑成形温度为为60
‑
280℃，吹胀时间保持在10
‑
45s；S6、冷却：在吹胀保压的过程中，集热板成品通过铝模具外壳快速散热，或是通过对铝模具外壳进行强制空气对流冷却，集热板成品在冷却过程中塑料逐步凝固定型；S7、放气：当塑料集热板凝固定型后，将高压充气口移走放气；S8、开模修整：放气完成后，将左半部模具和右半部模具分离，取出集热板毛坯，并修整完成集热板成品制作。
[0013]S9、贴连保温层：在集热板背面贴上背部保温层，完成集热板制备。
[0014]在本专利技术一个较佳实施例中，所述集热板模具由合金铝制成，挤出的塑料中空管的直径与所制集热板横向截面的周长配合，挤出的塑料中空管的厚度与所制集热板换热通道所需要承压能力配合。
[0015]在本专利技术一个较佳实施例中，所述塑料粒子的材质为吹塑级高密度聚乙烯、玻璃纤维改性高密度聚乙烯、聚丙烯、玻璃纤维改性聚丙烯或玻璃纤维改性热可塑性聚氨酯；所述添加剂包括可见光谱下高吸收率物质、红外或远红外光谱下低发射率物质、塑料抗氧化剂和塑料抗老化剂，其中：所述可见光谱下高吸收率物质在可见光谱区对太阳辐照能有较高的吸收率，包括微米级炭黑粉末颗粒、微米级石墨颗粒或微米级T
i
N
x
O
y
颗粒；所述红外或远红外光谱下低发射率物质在红外或远红外光谱区有较低的发射率，包括微米级铝粉末颗粒或微米级银粉末颗粒；所述塑料抗氧化剂包括酚类或胺类，其中酚类包括单酚、双酚、三酚、多酚、对苯二酚或硫代双酚；胺类包括萘胺、二苯胺、对苯二胺或喹啉衍生物；所述塑料抗老化剂可有效吸收波长为270
‑
380纳米的紫外光，包括受阻酚类、仲芳胺等氢给予体、叔胺类电子给予体或醌类等自由基捕获剂；所述添加剂与塑料粒子各组分占混合物总质量的比为：可见光谱下高吸收率物质占混合物总质量的比为0.1
‑
3%；红外或远红外光谱下低发射率物质占混合物总质量的比为
0.1
‑
3%；塑料抗氧化剂占混合物总质量的比为0.1
‑
2%；塑料抗老化剂占混合物总质量的比为0.1
‑
2%，余量为塑料粒子。
[0016]在本专利技术一个较佳实施例中，所述吹塑级高密度聚乙烯吹胀为集热板的工作温度为
‑
100℃
‑
80℃，所述玻璃纤维改性高密度聚乙烯吹胀为集热板的工作温度为
‑
100℃
‑
125℃，所述聚丙烯吹胀为集热板的工作温度为
‑
30℃
‑
100℃，所述玻璃纤维改性聚丙烯吹胀为集热板的工作温度为
‑
30℃
‑
150℃，所述玻璃纤维改性热可塑性聚氨酯吹胀为集热板的工作温度为
‑
40℃
‑
180℃。
[0017]本专利技术的有益效果是：本专利技术塑料吹胀成形大棚太阳能集热板及制造工艺选用合适的塑料材料一次吹胀成形，使得该太阳能集热板可耐80℃
‑
180℃的高温；在塑料中添加高太阳辐照吸收率、低发射率微米级物质，该太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板，其特征在于，包括：传热介质进口总管、传热介质出口总管和多个中空管，所述传热介质进口总管通过一分流结构与多个中空管中的每个中空管的入口连通，中空管采用蛇形回路方式进行布置，多个中空管中的每个中空管的出口通过集流结构与所述传热介质出口总管连通。2.根据权利要求1所述的塑料吹胀成形大棚太阳能集热板，其特征在于，所述分流结构中的分流管和集流结构中的集流管为直管。3.根据权利要求2所述的塑料吹胀成形大棚太阳能集热板，其特征在于，中空管的中空截面呈圆形或椭圆形：圆形中空截面的直径为2
‑
20mm，壁厚为0.3
‑
3.0mm；椭圆形中空截面的长轴和短轴的长度为2
‑
20mm，壁厚为0.3
‑
3.0mm。4.根据权利要求1所述的塑料吹胀成形大棚太阳能集热板，其特征在于，相邻的中空管之间通过连接条相连并通过连接条进行分隔。5.根据权利要求4所述的塑料吹胀成形大棚太阳能集热板，其特征在于，所述连接条的宽度为1
‑
20mm，厚度为0.3
‑
3.0mm。6.根据权利要求1所述的塑料吹胀成形大棚太阳能集热板，其特征在于，集热板的背面贴设有背部保温层，所述背部保温层为橡塑棉保温层或聚氨酯发泡保温层，背部保温层的厚度为1
‑
20mm。7.一种如权利要求1
‑
6任一项所述的塑料吹胀成形大棚太阳能集热板的制造工艺，其特征在于，包括如下制备步骤：S1、制备集热板模具：该集热板模具包括左半部模具和右半部模具，左半部模具具有左半部空腔，右半部模具具有右半部空腔，左半部空腔和右半部空腔合模形成的总空腔形状与集热板的外形形状相适配；S2、挤出型坯：将塑料粒子和添加剂按一定比例制成母粒或直接共混，送入单螺杆挤塑机或双螺杆挤塑机的料斗，在半熔融状态下挤出呈一定直径的中空塑料管，然后送入储料缸保温防止冷却变形；S3、截取型坯：根据所制集热板纵向长度截取型坯，带有截取中空管型坯的储料缸快速下降至分开的左半部模具和右半部模具中央；S4、合模：左半部模具和右半部模具在一定速度下缓慢合模，且左半部模具和右半部模具下边先接触，确保中空管型坯的中空部分空气在合模过程中保持一定压力，同时在最后的合模行程中空腔中的部分空气从上部排出；S5、吹胀：合模完成后，在集热板中空管上部出口接入充气口，并注入高压空气进行吹胀使其达到模具型腔的形状，充气压力在0.2
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0.7Mpa之间，吹塑成形温度为为
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100
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210℃，吹胀时间保持在10
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45s；S6、冷却：在吹胀保压的过程中，集热板成品通过铝模具外壳快速散热，或是通过对铝模具外壳进行强制空气对流冷却，集热板成品在冷却过...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋绿林，雷世杰，
申请(专利权)人：常州海卡太阳能热泵有限公司，
类型：发明
国别省市：