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一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板及制造工艺的制作方法

2022-04-14 04:15:08 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及太阳能热利用技术领域,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。


背景技术:

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素:

5.本发明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。
6.为解决上述技术问题,本发明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。
7.在本发明一个较佳实施例中,所述分流结构中的分流管和集流结构中的集流管为直管。
8.在本发明一个较佳实施例中,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。
9.在本发明一个较佳实施例中,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。
10.在本发明一个较佳实施例中,所述连接条的宽度为1-20mm,厚度为0.3-3.0mm。
11.在本发明一个较佳实施例中,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。
12.为解决上述技术问题,本发明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。
13.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。
14.在本发明一个较佳实施例中,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。
15.在本发明一个较佳实施例中,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tin
x
oy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。
16.在本发明一个较佳实施例中,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℃。
17.本发明的有益效果是:本发明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,该太阳能集热板吸收率≥95%,发射率≤15%;添加抗氧化剂和抗老化剂,使用寿命长达15-20年;一次成形,该集热板机械强度强、传热介质承压性能好;板式换热结构,换热面积大、换热温差小;制造成本低。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:图1是本发明的塑料吹胀成形大棚太阳能集热板一较佳实施例的结构示意图;图2是本发明的塑料吹胀成形大棚太阳能集热板进口总管截面一较佳实施例的结构示意图;附图中各部件的标记如下:1、进口总管,2、出口总管,3、中空管,4、连接条,5、塑料壳体,6、传热介质,7、分流结构,8、集流结构,9、混合物,10、背部保温层。
具体实施方式
19.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1至图2,本发明实施例包括:实施例一一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板,由塑料粒子和添加剂混合后通过挤出吹胀方式一次成形塑料壳体,包括:传热介质进口总管1、传热介质出口总管2和多个中空管3。
21.所述传热介质进口总管1通过一分流结构7与多个中空管3中的每个中空管3的入口连通,多个中空管3中的每个中空管3的出口通过集流结构8与所述传热介质出口总管2连通。
22.所述分流结构7中的分流管和集流结构8中的集流管为直管,中空管3采用蛇形回路方式进行布置,相邻的中空管3之间通过连接条4相连并通过连接条4在平面方向相连并隔离,所述连接条4的宽度为1-20mm,厚度为0.3-3.0mm。优选地,连接条4的宽度为5mm,厚度
为2mm。
23.进一步地,中空管3的中空截面呈圆形或椭圆形,能够承受较高传热介质的工作压力。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。优选地,圆形中空截面的直径为10mm,壁厚为1.0mm;椭圆形中空截面的长轴和短轴的长度为10mm和6mm,壁厚为1.0mm。
24.所述集热板的背面贴贴设有背部保温层13,所述背部保温层13所用材料可以是橡塑棉、聚氨酯发泡等,背部保温层13的厚度为1-20mm。优选地,背部保温层13的厚度为6mm。
25.传热介质在中空管内流动,集热板表面吸收太阳辐照能,并转化为热能,加热在中空管中流动的传热介质。
26.本实施例中,塑料粒子的材质可以为吹塑级hdpe(高密度聚乙烯)、hdpe/gf(玻璃纤维改性高密度聚乙烯)、pp(聚丙烯)、pp/gf(玻璃纤维改性聚丙烯)、tpu/gf(玻璃纤维改性热可塑性聚氨酯)。
27.所述可见光谱下高吸收率物质是指该物质在可见光谱区对太阳辐照能有较高的吸收率,可以选择炭黑、石墨、tinxoy等微米级粉末颗粒。
28.所述红外或远红外光谱下低发射率物质指该物质在红外或远红外光谱区有较低的发射率,可以选择铝、银等微米级粉末颗粒。
29.所述塑料抗氧化剂起着延缓聚合物的氧化过程的作用。聚合物的氧化过程是游离基型的链锁反应。塑料抗氧化剂就是这样一些物质,它可以捕获活性的游离基,生成非活性游离基,或者能够分解在氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物,使链锁反应终止,延缓聚合物的氧化过程,从而使聚合物能顺利进行加工,并延长使用寿命。可以选择的抗氧化剂为:一、酚类,包括:单酚、双酚、三酚、多酚、对苯二酚、硫代双酚;二、胺类,包括:萘胺、二苯胺、对苯二胺、喹啉衍生物等。
30.所述塑料抗老化剂是可有效地吸收波长为270-380纳米的紫外光,延长所用塑料使用寿命。这里所用塑料抗老化剂为受阻酚类、仲芳胺等氢给予体;叔胺类电子给予体;醌类等自由基捕获剂等。
31.实施例二一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,所述集热板模具由合金铝制成,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:将吹塑级高密度聚乙烯、微米级炭黑粉末颗粒、微米级铝粉末颗粒、对苯二酚、受阻酚混合,各组分占混合物9总质量比例为:微米级炭黑粉末颗粒占混合物总质量的比为0.5%;微米级铝粉末颗粒占混合物总质量的比为0.5%;对苯二酚占混合物总质量的比为0.2%;受阻酚占混合物总质量的比为0.2%,余量为吹塑级高密度聚乙烯;将混合物送入单螺杆挤塑机的料斗,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,其中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。
32.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。
33.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,这样做的好处是成品集热板中空管对壁不会相互粘接。
34.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0.5mpa,这样能够确保吹塑级高密度聚乙烯与模具壁贴合,且使得中空管壁厚均匀,吹塑级高密度聚乙烯吹胀成集热板的成形温度为160℃-180℃,吹胀时间保持在25s。
35.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。
36.s7、放气:当塑料集热板凝固定型后,将高压充气口移走放气。
37.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。
38.s9、贴连保温层:在集热板背面贴上橡塑棉保温层,完成集热板制备。
39.实施例三一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,所述集热板模具由合金铝制成,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:将玻璃纤维改性高密度聚乙烯、微米级石墨颗粒、微米级铝粉末颗粒、萘胺、仲芳胺等氢给予体混合,各组分占混合物9总质量比例为:微米级石墨颗粒占混合物总质量的比为0.5%;微米级铝粉末颗粒占混合物总质量的比为0.5%;萘胺占混合物总质量的比为0.3%;仲芳胺等氢给予体占混合物总质量的比为0.3%,余量为玻璃纤维改性高密度聚乙烯;将上述混合物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;其中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。
40.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。
41.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,这样做的好处是成品集热板中空管对壁不会相互粘接。
42.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0.7mpa之间,这样能够确保玻璃纤维改性高密度聚乙烯与模具壁贴合,且使得中空管壁厚均匀,玻璃纤维改性高密度聚乙烯吹塑成形温度为为160℃-200℃,吹胀时间保持在35s。
43.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。
44.s7、放气:当塑料集热板凝固定型后,将高压充气口移走放气。
45.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。
46.s9、贴连保温层:在集热板背面贴上聚氨酯发泡保温层,完成集热板制备。
47.实施例四一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,所述集热板模具由合金铝制成,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:将玻璃纤维改性聚丙烯、微米级tin
x
oy颗粒、微米级银粉末颗粒、对苯二胺或喹啉衍生物、仲芳胺等氢给予体混合,各组分占混合物9总质量比例为:微米级tin
x
oy颗粒占混合物总质量的比为0.5%;微米级银粉末颗粒占混合物总质量的比为0.5%;对苯二胺或喹啉衍生物占混合物总质量的比为0.3%;仲芳胺等氢给予体占混合物总质量的比为0.3%,余量为玻璃纤维改性聚丙烯;将混合物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;其中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。
48.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。
49.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,这样做的好处是成品集热板中空管对壁不会相互粘接。
50.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0.65mpa,尽量控制在高压,这样能够确保玻璃纤维改性聚丙烯与模具壁贴合,且使得中空管壁厚均匀,玻璃纤维改性聚丙烯吹塑成形温度为为160℃-200℃,吹胀时间保持在38s。
51.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。
52.s7、放气:当塑料集热板凝固定型后,将高压充气口移走放气。
53.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。
54.s9、贴连保温层:在集热板背面贴上橡塑棉保温层,完成集热板制备。
55.实施例五一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,所述集热板模具由合金铝制成,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:将玻璃纤维改性热可塑性聚氨酯、微米级炭黑粉末颗粒、微米级银粉末颗粒、对苯二胺或喹啉衍生物、叔胺类电子给予体混合,各组分占混合物9总质量比例为:所述添加剂与塑料粒子各组分占混合物总质量的比为:微米级炭黑粉末颗粒占混合物总质量的比为0.5%;微米级银粉末颗粒占混合物总质量的比为0.5%;对苯二胺或喹啉衍生物占混合物总质量的比为0.2%;叔胺类电子给予体占混合物总质量的比为0.3%,余量为玻璃纤维改性热可塑性聚氨酯;将上述混合物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;其中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。
56.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。
57.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,这样做的好处是成品集热板中空管对壁不会相互粘接。
58.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0.55mpa,尽量控制在高压,这样能够确保玻璃纤维改性热可塑性聚氨酯与模具壁贴合,且使得中空管壁厚均匀,玻璃纤维改性热可塑性聚氨酯吹塑成形温度为为200℃-260℃,吹胀时间保持在45s。
59.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。
60.s7、放气:当塑料集热板凝固定型后,将高压充气口移走放气。
61.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。
62.s9、贴连保温层:在集热板背面贴上聚氨酯发泡保温层,完成集热板制备。
63.实施六一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,所述集热板模具由合金铝制成,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:将聚丙烯、微米级tin
x
oy颗粒、微米级银粉末颗粒、三酚、仲芳胺等氢给予体混合,各组分占混合物9总质量比例为:微米级tin
x
oy颗粒占混合物总质量的比为0.8%;微米级银粉末颗粒占混合物总质量的比为0.8%;三酚占混合物总质量的比为0.2%;仲芳胺等氢给予体占混合物总质量的比为0.2%,余量为聚丙烯;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;其中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。
64.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。
65.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,这样做的好处是成品集热板中空管对壁不会相互粘接。
66.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0.7mpa,尽量控制在高压,这样能够确保聚丙烯与模具壁贴合,且使得中空管壁厚均匀,聚丙烯吹塑成形温度为为160℃-200℃,吹胀时间保持在45s。
67.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。
68.s7、放气:当塑料集热板凝固定型后,将高压充气口移走放气。
69.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。
70.s9、贴连保温层:在集热板背面贴上橡塑棉保温层,完成集热板制备。
71.表1:实施例二-实施例六的吸收率和发射率与现有技术中集热板的吸收率和发射率对比:集热板材质太阳能集热板芯吸收率太阳能集热板芯发射率铝板表面磁控溅射篮钛膜涂层≥95%≤6%铝板表面阳极氧化涂层≤92%≥20%铝板表面电镀黑铬涂层≤93%≥15%实施例二96%实施例三93%实施例四95%8%实施例五96%8%实施例六95.5%7.5%根据表1可知,相对于常规太阳能集热板芯:1、铝板表面磁控溅射篮钛膜太阳能选择性吸收涂层,吸收率≥95%,发射率≤6%,
性能较好,但是太阳能选择性吸收涂层的耐候性差,制造成本高;2、铝板表面阳极氧化太阳能选择性吸收涂层,吸收率≤92%,发射率≥20%,耐候性好,但是换热性能和使用性能较差,制造成本也高;3、铝板表面电镀黑铬太阳能选择性涂层,吸收率≤93%,发射率≥15%,耐候性好,但是换热性能和使用性能较差,制造成本也高;实施例二-实施例六中的集热板在制备过程中在塑料粒子中添加抗氧化剂和抗老化剂,一次成形,保证该集热板机械强度强,具有更好的耐候性,传热介质承压性能好,使用寿命更长,同时换热面积大,换热温差小,具有更好的换热效果。
72.实施例七一种塑料吹胀成形大棚太阳能集热板的制造工艺,将塑料粒子、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混合,先预制成具有一半流道的上下对称板,然后通过平面热熔焊接将上下对称板凸出部分粘接形成具有中空通道集热板。
73.其中,所述塑料粒子的材质为高密度聚乙烯、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tin
x
oy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。
74.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。
75.本发明塑料吹胀成形大棚太阳能集热板及制造工艺的有益效果是:1、选用合适的塑料材料,使得该太阳能集热板可耐80℃-180℃的高温;2、在塑料中添加高太阳辐照吸收率、低发射率微米级物质,该太阳能集热板吸收率≥95%,发射率≤15%;3、添加抗氧化剂和抗老化剂,使用寿命长达15-20年;4、一次成形,该集热板机械强度强、传热介质承压性能好;5、板式换热结构,换热面积大、换热温差小;6、制造成本低。
76.以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领
域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
再多了解一些

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