平板太陽能的焊接工藝
平板太陽能的焊接工藝
焊接工藝的優劣對平板太陽能集熱器的熱傳遞起到決定性的作用。目前主流的焊接有激光焊和超聲波焊，平板太陽能集熱器吸熱板主要采用鋁片和銅片兩種，而流道基本都采用銅管，這兩種焊接方法在實際運用中各有千秋。
激光技術是采用偏光鏡反射激光產生的光束使其集中在聚焦裝置中產生巨大能量的光束。通過脈沖瞬間發出的激光焦點達到上千℃，會在幾ms內將金屬材料熔化和蒸發，利用這一效應來進行太陽能集熱器板芯流道與高選擇性吸熱涂層的焊接，屬于非接觸式焊接。它的優勢在于所焊工件上不需要加壓，整體變形小，能夠最小程度破壞吸熱涂層表面；但激光焊接也會影響焊接物體物理結構的變化，焊點受冷熱交替沖擊頻繁易導致斷裂，強度較差，這對于平板集熱器晝夜間歇工作導致的冷熱交替影響尤為致命。
超聲波金屬焊接是利用超聲波高頻機械振動產生的高密度能量，只是在靜壓力之下，將能量轉變為工件間的摩擦功、形變能，接頭間的冶金結合是母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接方法。
其優點是焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性，焊接時間短，熔合強度高、接近冷態加工；但會破壞吸熱層3%左右，所焊接金屬不能太厚（一般≤5mm這對于平板太陽能吸熱板焊接來說反而成為優勢），而且因為是連續型非熔化焊接，熱傳導效率方面相對較好，有人做過試驗同等工況下，超聲波焊接的產品比激光焊熱傳導效率要高3%左右。
國際上主流平板產品銅板的厚度一般為0.12mm~0.2mm之間，而銅管的壁厚多采用0.5mm，隨著銅價格的不斷上漲，企業為考慮材料成本，越來越多地選用鋁板，銅的導熱系數為390W/（m·K），鋁的導熱系數為237W/（m·K），按照熱傳導基本公式Q=姿×A×△T/L，鋁板厚度達到銅板的1.65倍（2mm~3mm）即可達到相同的傳熱速率。
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