高承压性集热器板芯多材复合制造工艺的探寻.pdfVIP

高承压性集热器板芯多材复合制造工艺的探寻 李韬鹏 (昆明钢板弹簧厂) 摘要：三种以上材料复合的集热器板芯制造工艺，能实现高热效率、大通径、高承压性、 低成本制作，同时解决现有集热器不能实现规模化、自动化、标准化、机械化生产的短板。 关键词：集热器板芯多材复合制造工艺 国内外现有的平板太阳能集热器板芯的生产方式主要有以下几种：第一种是全铝合金板 芯方式，是将带翼片的铝管与铝集管通过氧焊或氩弧焊方式焊接成全铝板芯，板芯表面通过 阳极氧化或喷涂吸热涂料，然后组装成集热器，这种结构的集热器板芯的优点是通径大、承 压性较好、不易堵塞、制作成本低，缺点是耐腐蚀性差、焊接点材质受损易腐蚀、产品质量 受焊工水平发挥的影响较大；第二种是铜铝复合板芯方式，它是将带铝翼片的铜管与铜集管 通过银焊或锡焊方式焊接成铜铝复合板芯，板芯表面通过阳极氧化或喷涂吸热涂料，然后组 装成集热器，这种结构的集热器板芯的优点是导热性好、升温速度快、耐腐蚀性好，缺点是 承压性差、通径小、易堵塞、产品质量受焊工水平发挥的影响较大；第三种是全铜板芯方式， 它是将铜翼片与铜管通过超声波焊接以后再与铜集管通过银焊或锡焊方式焊接成全铜板芯， 板芯表面通过喷涂吸热涂料，然后组装成集热器，这种结构的集热器板芯的优点是导热性好、 升温速度最快、耐腐蚀性好，缺点是承压性差、通径小、易堵塞、产品质量受焊工水平发挥 的影响较大。 现有平板集热器板芯普遍存在的缺点是产品质量受焊工水平发挥的影响较大、不能实现 流水化、标准化、自动化和规模化生产。 以色列、德国、美国、西班牙、澳大利亚等在平板太阳能集热器的生产方面已有成功经 验，但普遍存在制作成本高、难以实现规模化、自动化、流水化、机械化生产的缺憾。 由于能源危机的影响，建筑节能己引起世界各国的普遍重视。而传统的集热器大致分为 平板型和真空管型两种，随着城市化进程的不断加速，更能适应建筑一体化的平板集热器又 回到了人们的视线中，应用范围正逐步回升并逐年扩大。因此，研究新型、清洁、节能、利 于流水化、标准化、自动化和规模化生产、使用寿命更长的平板集热器势在必行。为进一步 扩大太阳能热水系统的市场份额，一些研究机构及太阳能设备生产厂家正致力于以下方面的 研究： A．太阳能与热泵结合：冬季室内地板采暖，全年供生活热水的住宅太阳能复合热水系统 的研究与常规的空调机组、电加热器相比，太阳能地板采暖复合热水系统不仅可以节约高品 位的电能，而且，由于地板采暖温度波动较少，可有效提高人体舒适度。此外，我国有着十 分丰富的太阳能资源，年日照时间大于2000小时的地区约占全国总面积的三分之二：另一 方面，我国绝大部份地区冬季较寒冷。随着人们生活水平的提高，冬季采暖的能耗将逐步增 加。因此，顺应建筑节能的潮流，研制太阳能地板采暖复合热水系统，将进一步扩大太阳能 热水器的市场份额。 B．基于建筑一体化的太阳能冷暖空调与热水复合系统的研究：太阳辐射能与制冷用能需 求在时间和地域上的分布规律高度匹配。因此，开发太阳能热驱动的冷暖空调与热水复合系 统，部分替代夏季白昼电网电力空调峰值负荷及冬季供暖，对人居环境保护和缓解城市电网 峰负荷具有重要意义。随着太阳能吸收式制冷及吸附式制冷研究的进一步深入，太阳能热水 器与吸收式或吸附式制冷装置有机结合的太阳能冷暖空调与热水复合系统，将逐渐成为太阳 能热水器的另一发展方向。许多大学在太阳能发电与制冷工程研究课题中在该方面进行了深 入的研究，目前已成功研制出了太阳能冰箱热水器复合机。该复合机在提供生活热水的同时， 还可有效制冷。 此外，在太阳能热水器建筑一体化进程中，传统的太阳热水器的角色发生了根本变化， 由相对独立、与建筑开发商毫无关联、可任意安装的一个装置，变换为与建筑密不可分的建 筑构件。因此，太阳能热水系统的设计、营销、安装验收、售后服务等环节需要太阳能设备 生产及安装厂家、建筑规划设计部门、建筑开发商等共同参与、共同探索及共同完善。住宅 建设管理等职能部门将对太阳热水器的安装制定相关的法规，以引导太阳能热水器行业的健 康发展。 随着人们生活水平的提高，我国建筑能耗已接近发达国家水平。为减少建筑能耗，建设 部制定了建筑节能技术政策，1996--2010：将太阳能热利用纳入国家建筑节能的范畴，为太 阳能产业的发展奠定了政策基础。据统计，1995--2000年间，全国新建住宅55亿平方米， 到2010年新建住宅达150亿平方米