[發(fā)明專利]具有抗微電池腐蝕保護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱芯

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210065372.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102607204A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甘國(guó)工;劉光;徐勝洋;陳德武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 甘國(guó)工
• 主分類號(hào): F24J2/46
• 分類號(hào): F24J2/46;F24J2/48;C23C14/35;C23C14/06;B23K26/20;B23K20/10
• 代理公司: 成都立信專利事務(wù)所有限公司 51100
• 代理人: 江曉萍

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光熱綜合利用的太陽(yáng)能集熱芯，特別涉及的是用于太陽(yáng)能集熱器上的具有抗微電池腐蝕保護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱芯。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)熱利用已經(jīng)市場(chǎng)化的商品。平板式太陽(yáng)能集熱器的核心部件是集熱芯，它是由鍍有選擇性吸收太陽(yáng)能光譜的膜層的集熱板與銅管焊接為一體組成的，集熱芯銅管輸送集熱板吸收太陽(yáng)能熱量后的熱媒或熱油或熱水流體到儲(chǔ)熱系統(tǒng)如水箱等等發(fā)揮或交換熱能的作用，如制熱水等，由此產(chǎn)生可再生能源。

集熱芯過(guò)去是銅金屬基板與銅管焊接在一起組成，集熱芯因是同一種金屬，沒(méi)有電位差，集熱芯在建筑屋頂上長(zhǎng)時(shí)間使用，那怕在海邊的腐蝕性空氣環(huán)境使用，也不發(fā)生微電池腐蝕，集熱芯的使用壽命都在十五年以上。由于銅材料漲價(jià)，加之更廣泛推廣使用太陽(yáng)能集熱器，為了追求更低成本的集熱芯以使光熱利用更具市場(chǎng)化能力，人們開(kāi)始用鋁金屬基板代替銅基板，由于鋁基板與銅管之間焊接處因采用激光熔焊會(huì)產(chǎn)生銅鋁合金，之間存在的電位差而導(dǎo)致晶間腐蝕和電隅腐蝕，特別是潮濕空氣和有氯離子空氣環(huán)境，使集熱芯的使用壽命達(dá)不到過(guò)去的十五年的使用壽命。針對(duì)此問(wèn)題，業(yè)者改用了超聲波焊接技術(shù)不產(chǎn)生熔焊，盡量避免產(chǎn)生銅鋁合金而導(dǎo)致晶間腐蝕和電隅腐蝕，而延長(zhǎng)集熱芯使用壽命。由于兩金屬材料接觸面是相互鑲?cè)耄?dāng)集熱芯使用環(huán)境潮濕有氯離子腐蝕性空氣在焊接界面長(zhǎng)期保有水汽等，仍會(huì)產(chǎn)生微電池腐蝕，這種腐蝕隨著長(zhǎng)時(shí)間作用，會(huì)將銅管壁厚腐蝕穿孔，特別對(duì)于激光焊接因熔焊管壁和基板產(chǎn)生銅鋁合金，銅管的壁厚腐蝕會(huì)更快，阻隔焊接處的焊接界面或產(chǎn)生的銅鋁合金熔焊點(diǎn)與潮濕空氣、水、和腐蝕性潮濕環(huán)境接觸，成為防止此處產(chǎn)生微電池腐蝕的關(guān)鍵技術(shù)，也是提高集熱芯及集熱器壽命的關(guān)鍵點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是為了克服以上不足，提供一種阻隔焊接處的焊接界面與潮濕空氣、水、和腐蝕性潮濕環(huán)境接觸而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，提高集熱芯及集熱器使用壽命的具有抗微電池腐蝕保護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱芯。

本發(fā)明的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明具有抗微電池腐蝕保護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱芯，有一塊金屬吸熱基板，金屬吸熱基板面向太陽(yáng)光一面鍍有太陽(yáng)能選擇性吸收膜層而另一面上緊貼并焊接有輸送吸熱板熱量的銅管，銅管與金屬吸熱基板焊接處與空氣接觸面涂覆有一層阻隔水或腐蝕性空氣的抗微電池腐蝕的有機(jī)樹(shù)脂，銅管將被加熱了的流體輸送到集熱芯以外的儲(chǔ)熱系統(tǒng)中，阻隔焊接處的焊接界面與潮濕空氣、水、和腐蝕性潮濕環(huán)境接觸從而不產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，提高了集熱芯及集熱器使用壽命。

上述的太陽(yáng)能選擇性吸收膜層中有電鍍黑鉻層，在電鍍黑鉻層與金屬吸熱基板之間至少鍍有一層具有紅外反射功能的銅層和/或至少一層具有紅外反射功能的鎳層。

上述的太陽(yáng)能選擇性吸收膜層是采用真空磁控濺射的方法鍍?cè)诮饘傥鼰峄迳希山饘傥鼰峄逑蛲夥謩e是具有紅外反射功能的鋁或銅層、具有光熱轉(zhuǎn)換功能的氮化硅或氮氧化硅層、鉻合金或鉻合金氧化物層、氮化硅或氮氧化硅層。??

上述的金屬吸熱基板是鋁金屬吸熱基板，銅管與鋁金屬吸熱基板是采用激光焊接方法焊接為一體，焊接點(diǎn)在銅管兩邊分布。

上述的金屬吸熱基板是鋁金屬吸熱基板，銅管與鋁金屬吸熱基板是采用超聲波焊接方法焊為一體，銅管圓弧與鋁金屬吸熱基板平面之間有2至5mm寬度焊接為一體，超聲波焊接比激光焊增加了銅管與鋁金屬材料的接觸面積，從而增加了傳熱面積，熱傳導(dǎo)效率更高，減少了或不產(chǎn)生銅鋁合金而導(dǎo)致晶向腐蝕和電偶腐蝕，提高使用壽命。

上述的有機(jī)樹(shù)脂是熱固性樹(shù)脂，因工作狀況時(shí)集熱芯板管溫度達(dá)100℃甚至150℃，熱塑性樹(shù)脂不行，且不抗熱老化。熱固性樹(shù)脂涂覆工藝流程簡(jiǎn)單，樹(shù)脂加固化劑，少部份溶劑，手工刷或機(jī)器噴涂后進(jìn)100℃烘道加快固化即成涂層，涂層粘著力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、防潮防腐具有抗微電池腐蝕保護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱芯，銅管與吸熱板焊接處與空氣接觸面涂覆有一層阻隔水或腐蝕空氣的抗微電池腐蝕的有機(jī)樹(shù)，抗熱老化。

上述的熱固性樹(shù)脂是有機(jī)硅樹(shù)脂，或環(huán)氧樹(shù)脂，或丙烯酸樹(shù)脂、或聚酯樹(shù)脂。

上述的熱固性樹(shù)脂中加有碳黑，樹(shù)脂中加有碳黑，不但能增加熱固性樹(shù)脂結(jié)合強(qiáng)度，也能增加涂層處對(duì)太陽(yáng)熱的吸附，提高吸熱效率。

本發(fā)明的具有抗微電池腐蝕保護(hù)結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能集熱芯，實(shí)現(xiàn)了阻隔焊接處的焊接界面與潮濕空氣、水、和腐蝕性潮濕環(huán)境接觸從而不產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，提高了集熱芯及集熱器使用壽命。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明中鋁金屬吸熱基板與太陽(yáng)能選擇性接收膜層的結(jié)構(gòu)示意圖。