本发明专利技术公开了一种平板太阳能集热器板芯流道结构及加工方法，该流道结构包括表面上具有太阳能选择性吸收涂层的吸热板、设置在吸热板下部的传热介质流道即排管与集管，还包括将所述排管包覆的各个导热板；该集热器板芯的流道全部采用优质不锈钢材料（或其他耐腐材料），集管与排管采用了五种不同的连接结构，并采取真空钎焊（或其他钎焊）的工艺方法将其连接处进行焊接，该焊件密封效果好，安全牢靠，防锈，耐腐蚀，寿命长。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集热器制造领域，涉及太阳能集热器的制造和设计，具体涉及一种平板太阳能集热器板芯流道结构及加工方法。更进一步地，涉及一种集热器板芯集管与排管的连接结构与焊接工艺，以及流道与吸热板之间的连接结构与焊接工艺。
技术介绍
平板太阳能集热器主要是由吸热板芯，涂覆在吸热板芯上表面的太阳能选择性吸收涂层，与吸热板芯焊接的排管，透明盖板，隔热保温层和外壳构成，排管两端各焊接有一集管，热传导介质是在安装完成后再充入集管、排管中，热传导介质从排管一端的一集管进行一次分配后流入各排管内与吸热板芯进行换热后再从设置在排管另一端的另一集管流 出，热传导介质在集管、排管中流动进行吸热。由于现有流道生产均采用铜质管道，焊接处年久后易产生铜绿，不仅影响水质，更重要的是影响到焊接处的寿命及密封性。而在流道与吸热层的焊接中，现有的超声波焊接及激光焊接都是直接对吸热板与排管焊接加工，易造成焊破、焊裂现象，从而使产品报废。因此，需要对现有平板太阳能集热器进行改造，进而克服现有技术缺陷。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的平板太阳能集热器的缺陷，组织力量进行攻关，提出了一种平板太阳能集热器板芯流道结构及加工方法，该技术不仅仅克服了现有技术缺陷，还具有热效率更高、使用寿命更长的效果。依据本专利技术的第一方面，提供一种平板太阳能集热器板芯流道结构，其包括吸热板804、多个排管802、集管801和多个导热板805，在吸热板804表面上涂覆有太阳能选择性吸收涂层803，排管802和集管801为设置在吸热板804下部的传热介质流道，导热板805与排管802 —一对应并且各个导热板805分别包覆每个排管802 ;多个排管802、集管801均为不锈钢材料制造，吸热板804与导热板805为铝质材料制造，在排管802与集管801之间的连接处放置真空焊料且全部应用真空钎焊工艺进行焊接。其中，排管802与集管801之间采用不锈钢材料加工焊接，集管801的翻孔高度均为排管802与集管801之间配合间隙均不超过O. 15mm,使用真空焊料AgCu28进行熔合吸附的真空钎焊。进一步地，对排管802与集管801表面采用镍基镀膜技术，排管802与集管801之间连接处均须镀上一层过渡性材料镍；在连接处的焊接冷却凝固后，在连接处使用铝质包覆件进行包覆。优选地，对集管801冲孔后翻孔，集管801翻孔后的直径同排管802外径，集管801翻孔高度为l_3mm，将排管802前端直接插入到集管801的孔中，集管801翻孔内放置定位件，确保排管802插入深度不超过集管801内壁深处2mm。优选地，对集管801冲孔后，集管801的翻孔尺寸按排管802内径尺寸进行加工，而后直接用排管802将集管801翻孔后的高出部分包住。优选地，在排管802前端l-5mm处进行扩孔，扩孔后的排管802内径与集管801翻 孔后的外径相同，翻孔高度约为且让排管802前端直接将集管801翻孔后高出部 分全部包住。优选地，先将排管802前端处进行缩孔，缩孔后的排管802外径比排管 802原有外径小O. 8mm-1. Imm ;然后将集管801进行冲孔和翻孔，集管801翻孔后的尺寸与 排管802缩孔的尺寸相同，最后就可将缩孔好的排管802直接插入到翻好孔的集管801中， 连接间隙处使用焊料填充。优选地，先将排管802前端4_7mm处由内向外进行滚筋，滚筋直径比排管802原有 外径大2mm即可，筋的宽度在2-5mm，后将集管801进行冲孔、翻孔，翻孔后尺寸与排管802 外径尺寸相同，翻孔高度约为l_3mm，最后就可将排管802直接插入到翻好孔的集管801中。优选地，集管801外径尺寸一般在Φ22-Φ25·ι，而排管802外径尺寸则是 Φ 10- Φ 14mm ;集管801和排管802的单壁厚度均在O. 3mm_0. 7mm之间，连接配合间隙 不超过O. 15mm,集管801和排管802以垂直90度进行拼接安装。集管801翻孔尺寸在 Φ 10- Φ 15mm,翻孔高度不大于3_。依据本专利技术的第二方面，提供一种制造平板太阳能集热器板芯流道结构的加工方 法，其中集管801与排管802的之间的各连接处放置真空焊料，采取真空钎焊工艺进行焊 接，其包括下述步骤a、对集管801与排管802进行冲孔或翻孔，将集管801与排管802在连接前均需 进行清洗，以确保焊接处的清洁度；b、将洗完后的集管801孔周围采用镍基镀膜技术镀上一层镍，同时排管802前端 10-15mm与集管801的连接部位也采用镍基镀膜技术镀上一层相同的镍，镀镍后清洗烘干 后再进行拼装；C、集管801与排管802拼装时，采用辅助支架将集管801与排管802予以固定，在 各连接处必须放置真空焊料；d、拼装后的集管801与排管802组件即可进入真空焊接设备中；e、在真空焊接设备的炉温升至200°C前，真空焊接设备的炉内真空度必须达到 5xlO_3Pa(帕)；在真空焊接设备的炉内真空度达到5xlO_3Pa之后，将真空焊接设备的炉温 升温到真空焊料的熔点温度800°C以上，让焊料在真空状态下自行熔焊，利用真空焊料的熔 焊特性将整个连接外的间隙全部密封；f、在对真空焊件(拼装后的集管801与排管802组件)保温10_20分钟后逐步降 温，并在真空状态下冷却至200°C以下，让流道整个表面不被氧化，同时也让连接处间隙里 的焊料凝固，形成密封后即可出炉。优选地，平板太阳能集热器板芯流道结构中的集管801与排管802与吸热板804 之间的连接是通过Ω形状铝质导热板805与镀有吸热涂层的铝质吸热板804贴合，贴合后 在导热板805两侧采用超声波焊接工艺或激光焊接工艺，实现与吸热板804牢固结合。本专利技术所述的平板集热器板芯及其不锈钢流道的连接结构与焊接工艺方法的有 益效果是通过上面所述的连接结构及焊接工艺，将集管与排管更好的连接在一起，加以实 施真空钎焊工艺技术，以及流道与吸热层的连接结构和超声波焊接工艺及相关焊接工艺，使得流道的耐腐蚀性强，寿命更长，安全性、密封性更高，成本更经济。附图说明图I是本专利技术所述的流道结构图。图2是本专利技术所述的流道第一种集管与排管连接结构图。图3是本专利技术所述的流道第二种集管与排管连接结构图。图4是本专利技术所述的流道第三种集管与排管连接结构图。图5是本专利技术所述的流道第四种集管与排管连接结构图。图6是本专利技术所述的流道第五种集管与排管连接结构图。图7是本专利技术所述的包覆件与吸热板的焊接示意图。图8是本专利技术所述的集热器板芯结构的整体示意图。图9是本专利技术所述的集热器板芯结构的局部放大图。具体实施例方式为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下提供平板太阳能集热器板芯流道结构及加工方法，其中流道可以为不锈钢或其他耐腐材料。该工艺能够让板芯集管与排管在焊接前的安装更方便、快捷、实用，真空钎焊工艺使焊处综合性能更优，避免虚焊、焊裂、焊漏现象，更能做到防腐抗冻；同时，能减少其他焊接工艺带来的辅助加工工序。包覆件与吸热板直接接触焊接更能增加吸热面积，确保得热效果，避免与排管直接焊接而造成的因焊破焊裂而泄漏液体的现象。本专利技术的平板太阳能集热器板芯流道结构克服了现有技术中的上述缺陷，具有耐高温、低温，抗磨、抗腐蚀，可塑性好、耐氧化等显著优点，虽说在以往的平板集热器的设计中曾很本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种平板太阳能集热器板芯流道结构，其包括吸热板(804)、多个排管(802)、集管 (801)和多个导热板(805)，在吸热板(804)表面上涂覆有太阳能选择性吸收涂层(803)， 排管(802)和集管(801)为设置在吸热板(804)下部的传热介质流道，导热板(805)与排 管(802 ) —一对应并且各个导热板(805 )分别包覆每个排管(802 );多个排管(802 )和集管 (801)均为不锈钢材料制造，在排管(802)与集管(801)之间的连接处放置真空焊料且全部 应用真空钎焊工艺进行焊接。2.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器板芯流道结构，其特征在于，排管(802)与 集管(801)之间采用不锈钢材料加工焊接，集管(801)的翻孔高度均为lmm-3mm，排管(802 ) 与集管(801)之间配合间隙均不超过0. 15mm，使用真空焊料AgCu28进行熔合吸附的真空钎 焊。3.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器板芯流道结构，其特征在于，对排管(802) 与集管(801)表面采用镍基镀膜技术，排管(802)与集管(801)之间连接处均须镀上一层过 渡性材料镍；在连接处的焊接冷却凝固后，在连接处使用铝质包覆件进行包覆。4.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器板芯流道结构，其特征在于，对集管(801) 冲孔后，集管(801)的翻孔尺寸按排管(802)内径尺寸进行加工，而后直接用排管(802)将 集管(801)翻孔后的高出部分包住。5.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器板芯流道结构，其特征在于，在排管(802) 前端l-5mm处进行扩孔，扩孔后的排管(802)内径与集管(801)翻孔后的外径相同，翻孔高 度约为lmm-2. 8mm且让排管(802 )前端直接将集管(801)翻孔后高出部分全部包住。6.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器板芯流道结构，其特征在于，先将排 管(802)前端处进行缩孔，缩孔后的排管(802)外径比排管(802)原有外径小 0. 8mm-l. 1mm;然后将集管(801)进行冲孔和翻孔，集管(801)翻孔后的尺寸与排管(802)缩 孔的尺寸相同，最后就可将缩孔好的排管802直接插入到翻好孔的集管801中，连接间隙处 使用焊料填充。7.根据权利要求1所述的平板太阳能集热器板芯流道结构，其特征在于，对集管(801) 冲孔后翻孔，集管(801)翻孔后的直径同排管(802)外径，集管(801)翻孔高度为3mm，将排 管(802)前端直接插...
【专利技术属性】
技术研发人员：白明军，张琰，
申请(专利权)人：湖北长耀明太阳能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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