DE2621400A1 - Aluminium solar collector - is provided with a thin chemical conversion coating of defined absorption to emission ratio (NL171176) - Google Patents

Abstract

The aluminium solar collector is made of a structural component with heat exchanger ducts for a fluid so as to extract heat, the Al structural component being provided on its outer surface with an integral chemical oxide coating contg. a pigment. The coating on the outer surface has a degree of solar energy absorption (alpha) of at least 0.8, and the degree of thermal emission (epsilon) is such that the difference (alpha-epsilon) is at least 0.5. Pref. the absorption/emission ratio is 3:1. The Al element has a large outer surface area with reference to its thickness and to the ducts, and is provided on this surface with a Cr oxide coating contg. permanganate-modified Cu oxide. The coating is a reaction product of the Al surface with an alkali metal carbonate and alkali metal chromate and is pigmented with a black Cu oxide.

Description

Sonnenwärmekollektor und Verfahren zu dessen Herstellung Der Gedanke der Ausnutzung der Sonnenenergie als Wärmequelle ist wahrscheinlich so alt wie die Menschheit selbst und das übliche Verfahren bestand darin, eine schwarze Fläche durch die Strahlen der Sonne zu erhitzen, um aus dieser Wärme zu entnehmen. Solar heat collector and process for its manufacture The thought the use of solar energy as a heat source is probably as old as that Humanity itself and the usual practice was to create a black surface to be heated by the rays of the sun in order to extract heat from this.

Die die Oberfläche der Erde erreichende Sonnenstrahlung ist hauptsächlich im sichtbaren Spektrum konzentriert und überschreitet eine Wellenlänge von etwa 2 Mikron nicht.The solar radiation reaching the surface of the earth is primary concentrated in the visible spectrum and exceeds a wavelength of about 2 microns no.

Andererseits ist das langwellige Wärmestrahlungsspektrum größer als 3 Mikron, so daß praktisch keine überlappung des kurzwelligen Sonnenspektrums und des langwelligen Wärmespektrums erfolgt. Wegen dieser ziemlich neuen Erkenntnis hat der Gedanke der Verwendung von selelçtiven Flächen für Sonnenwärmekollektoren zusätzliche Aufmerksamkeit erfahren. Selektive Flächen sind solche, deren Absorptionsgrad und Emissionsgrad sich mit der Wellenlänge der einfallenden Strahlungsenergie verändern. Um ein guter Sonnenwärmekollektor zu sein, muß daher eine der Sonneneinstrahlung ausgesetzte Fläche so wenig lichtreflektierend und so wenig transparent für Licht wie möglich sein, d.h.On the other hand, the long-wave heat radiation spectrum is larger than 3 microns so there is practically no overlap of the short-wave solar spectrum and the long-wave heat spectrum. Because of this fairly new finding came up with the idea of using selective surfaces for solar heat collectors get extra attention. Selective surfaces are those whose degree of absorption and emissivity change with the wavelength of the incident radiation energy. Therefore, in order to be a good solar heat collector, one must have exposure to the sun exposed surface so little light reflecting and so little transparent to light be as possible, i.e.

so dunkel wie möglich, vorzugsweise schwarz. Es kann jedoch allgemein gesagt werden, daß je dunkler ein Körper ist, desto mehr Wärme strahlt er bei zunehmender Temperatur aus, wobei die Wärmestrahlung Wellenlängen hat, die über etwa 2 oder 3 Mikron gehalten werden. Daher sind, je besser der Empfänger zur Absorption der Sonneneinstrahlung geeignet ist, desto größer die Wärmeenergieverluste durch Wärmestrahlung mit dem Ergebnis, daß es bis vor kurzem nicht möglich war, von Sonnenheizungen ausnutzbare Energie von hohen Temperaturen zu erzielen, ausgenommen bei Verwendung von optischen Systemen oder hohem Bündelungsvermögen.as dark as possible, preferably black. However, it can be general It can be said that the darker a body is, the more warmth it radiates as it increases Temperature, with the thermal radiation having wavelengths that are over about 2 or 3 microns. Hence, the better the recipient is at absorbing the Solar radiation is suitable, the greater the heat energy losses due to thermal radiation with the result that until recently it was not possible to use solar heating Achieve energy from high temperatures, except when using optical Systems or high bundling capacity.

Ein schwarzer Anstrich war lange die am meisten verwendete der nicht-selektiven Beschichtungen, d.h. eine Beschichtung, deren Absorptionsgrad und Emissionsgrad über das ganze Wärmespektrum und Sonnenwellenspektrum konstant bleibt.Black paint has long been the most widely used of the non-selective paints Coatings, i.e. a coating, its degree of absorption and emissivity remains constant over the entire heat spectrum and solar wave spectrum.

Ein schwarzer Anstrich, der einigermaßen gut bis zu einer Kollektortemperatur von etwa 650 C (etwa 1500 F) arbeitet, nimmt jedoch oberhalb dieser Temperatur in seinem Wirkungsgrad infolge von Wärmeverlusten durch Rückstrahlung ab. Der Anstrich hat ferner den ernstenNächteil, daß er aus einem organischen Material besteht, das unter normalen Wetter- und Sonnenscheinbedingungen einem Abbau unterliegt.A black coat of paint that is reasonably good up to a collector temperature of about 650 C (about 1500 F) operates, but takes in above that temperature its efficiency as a result of heat losses due to reflection. The painting also has the serious disadvantage that it consists of an organic material which is subject to degradation under normal weather and sunshine conditions.

Der Hauptvorteil der Kollektoren mit schwarzem Anstrich ist ihre einfache Herstellung und: ihre niedrigen Kosten.The main advantage of the collectors with black paint is their simplicity Manufacture and: their low cost.

Neuerdings sind in der Technik Solarbeschichtungen bekannt geworden, die ziemlich selektiv sind,d.h. Materialien, die eine hohe Absorption für Sonnenstrahlen haben und gleichzeitig sehr niedrige Emissionsverluste durch Wärmestrahlung.Recently, solar coatings have become known in technology, which are quite selective, i.e. Materials that have high absorption for sun rays and at the same time have very low emission losses due to thermal radiation.

Eine solche Beschichtung besteht aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die eloxiert und dann durch Reaktion mit einer Kupfersalzlösung geschwärzt worden ist. Eine Beschichtung dieser Art ist in der US-Patentschrift 2 917 817 offenbart. Diese Beschichtung soll selektiv und besonders geeignet zur Verwendung als Sonnenwärmekollektor sein. Es ist jedoch ohne weiteres erkennbar, daß noch andere physikalische Eigenschaften einer Solarbeschichtung bestehen, die ausser ihrem Absorptionsgrad und ihrem Emissionsgrad berücksichtigt werden müssen. Eine Solarbeschichtung soll beispielsweise stabil sein. Sie darf im Laufe der Zeit keinen Abbau erfahren und soll leicht reproduzierbar sein, so daß sie wirtschaftlich hergestellt werden können.Such a coating is made of aluminum or an aluminum alloy, which have been anodized and then blackened by reaction with a copper salt solution is. A coating of this type is disclosed in U.S. Patent No. 2,917,817. This coating is said to be selective and particularly suitable for use as a solar heat collector be. However, it is readily apparent that there are other physical properties consist of a solar coating, which in addition to their degree of absorption and emissivity must be taken into account. A solar coating, for example, should be stable be. It must not be degraded over time and should be easily reproducible so that they can be manufactured economically.

Gerade auf diesem Gebiet weisen die bisher verwendeten Beschichtungen ernste Nachteile auf. Beispielsweise ist es in der Technik bekannt, daß die oL- und t-Charakteristik bestimmter Beschichtungen, einschließlich Aluminiumoxidüberzüge, im direkten Verhältnis zur Dicke der Beschichtung stehen. In starker Vereinfachung läßt sich sagen, daß eine dicke Oxidbeschichtung vom Gesichtspunkt seiner - und £-Eigenschaften unerwünscht ist. Bei der Verwendung eines dünnen Oxidüberzuges durch Anodisieren von Aluminium sind jedoch ernste mechanische Eigenschaften zu erwarten, besonders wenn die notwendige Schwärzungslösung verwendet wurde. Eine dünne anodisierte Aluminiumoxidschicht, die geschwärzt worden ist, unterliegt jedoch Unregelmässigkeiten in ihren Oberflächeneigenschaften, wodurch ihre potentielle Verwendung als Sonnenwärmekollektor beeinträchtigt wird.It is precisely in this area that the coatings used so far show serious disadvantages. For example, it is known in the art that the oL- and t-characteristics of certain coatings, including aluminum oxide coatings, are in direct proportion to the thickness of the coating. In great simplification it can be said that from the point of view of its - and £ properties is undesirable. When using a thin oxide coating through However, anodizing aluminum has serious mechanical properties, especially if the necessary blackening solution has been used. A thin anodized However, aluminum oxide layer that has been blackened is defective Irregularities in their surface properties, reducing their potential use as solar heat collectors is affected.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Aluminiumoxidschicht zu entwickeln, die als Sonnenwärmekollektor verwendet werden kann, wobei die Oxidschicht durch chemische Behandlung des Aluminiums oder einer Legierung desselben im Gegensatz zum Anodisieren erzeugt wird. In erster Linie wurde festgestellt, daß durch chemische Behandlung erzeugte überzüge als solche als Sonnenwärmekollektoren verwendet werden können, d.h. sie erfordern keine weitere Schwärzung, obwohl sie gegebenenfalls geschwärzt werden können. Andererseits sind durch Anodisieren erzeugte Überzüge erst als Sonnenwärmekollektor verwendbar, wenn sie geschwärzt worden sind. Infolge des Umstandes, daß sehr dünne Überzüge bei der Herstellung von Sonnenwärmekollektoren verwendet werden müssen, wurde festgestellt, daß bei der Verwendung eines anodisierten Überzugs, der geschwärzt worden ist, mechanische Schwierigkeiten auftreten. Vor allem hat das durch die Schwärzungslösung aufgebrachte Material kein gutes Haftvermögen an der dünnen Anodisierschicht, was zu einem schlechten Haften und zu Oberflächenunregelmässigkeiten führt.The invention is therefore based on the object of an aluminum oxide layer to develop that can be used as a solar heat collector, with the oxide layer by chemical treatment of aluminum or an alloy of the same is generated for anodizing. Primarily it was found that by chemical Treatment generated coatings as such can be used as solar heat collectors can, i.e. they do not require any further blackening, although they may be blackened can be. On the other hand, coatings produced by anodizing are only used as solar heat collectors usable when they have been blackened. As a result of the fact that it is very thin Coatings must be used in the manufacture of solar thermal collectors, it was found that when using an anodized coating, the blackened mechanical difficulties arise. Mainly because of the blackening solution applied material does not have good adhesion to the thin anodizing layer, what leads to poor adhesion and surface irregularities.

Hierzu ist zu erwähnen, daß, obwohl es ohne weiteres möglich ist, dass Aluminiumoxidüberzüge, die durch Eloxierverfahren hergestellt werden, dicker oder dünner und/oder stärker haftend gemacht werden können, diese Eigenschaften mit der Dicke des überzuges zusammenhängen. Beispielsweise muß, um eine anodische Aluminiumoxidschicht zu erhalten, welche wünschenswerte mechanische Eigenschaften (nach der Schwärzungsbehandlung) hinsichtlich der Oberflächenregelmässigkeit und des Haftvermögens besitzt, das Anodisieren während eines längeren Zeitraums und/oder mit einer hohen Stromdichte erfolgen, so daß sich ein ziemlich dicker überzug bildet. Dicke überzüge vermindern jedoch den Wirkungsgrad für den beabsichtigten Gebrauch als Sonnenwärmekollektor.It should be mentioned that, although it is easily possible, that aluminum oxide coatings made by anodizing processes are thicker or can be made thinner and / or more adhesive, these properties related to the thickness of the coating. For example, in order to have an anodic Aluminum oxide layer to obtain which desirable mechanical properties (after the blackening treatment) in terms of surface regularity and of adhesive power, anodizing for a long time Period and / or with a high current density, so that a fairly thick coating forms. However, thick coatings reduce the efficiency for the intended use as a solar heat collector.

Die Erfindung ist daher auf die Sonnenwärmespeicherung gerichtet und insbesondere auf einen Wärmeaustauscher mit einer Aluminiumkomponente, sowie auf Verfahren zur Verbesserung der relativen Absorptions- und Emissionseigenschaften von Aluminiumwärmeaustauschbauelementen gerichtet.The invention is therefore directed to solar heat storage and in particular on a heat exchanger with an aluminum component, as well as on Process for improving the relative absorption and emission properties directed by aluminum heat exchange components.

Für die vorliegenden Zwecke wird die Bezeichnung "Aluminium" sowohl für das Metall selbst als auch für die Legierungen verwendet, die vorwiegend aus Aluminium zusammengesetzt sind, einschließlich der handelsüblichen Qualitäten von Aluminium mit den gewöhnlichen Verunreinigungen und normalen Knetlegierungen, die auch zusätzliche Elemente in verhältnismässig geringen Mengen enthalten können, insbesondere solche Legierungen, die mehr als 90 Gew.% Aluminium enthalten.For the present purposes the term "aluminum" is used both for the metal itself as well as for the alloys that are used predominantly Composed of aluminum, including the commercial grades of Aluminum with the usual impurities and normal wrought alloys that can also contain additional elements in relatively small quantities, in particular those alloys which contain more than 90% by weight of aluminum.

Ein Maßstab für die Selektivität einer besonderen Fläche ist das Verhältnis des Absorptionsgrades für kurzwellige Sonnenwärme zur langwelligen thermischen Emission. Durch dieses Verhältnis wird jedoch die beste Absorptionsgrad-Emissionsgrad-Charakteristik für einen angewendeten Sonnenwärmekollektor nicht immer angemessen definiert. So können z.B. verschiedene Flächen von ausreichend niedrigem Emissionsgrad hohe /&-Verhältnisse haben und doch nur einen mässigen Absorptionsgrad aufweisen. Es hat sich daher als wünschenswert erwiesen, den Differenzfaktord als zusätzlichen Indikator zu berücksichtigen.The ratio is a measure of the selectivity of a particular area the degree of absorption for short-wave solar heat to long-wave thermal emission. However, this ratio provides the best absorption-emissivity characteristic not always adequately defined for an applied solar heat collector. So For example, different areas of sufficiently low emissivity can have high / & ratios and yet only have a moderate degree of absorption. It has therefore proven to be proved desirable to consider the difference factor as an additional indicator.

Eine der besten bekannten Solarbeschichtungen ist eine Schwarzvernickelung, die gewöhnlich ein -Verhältnis von etwa 15 hat. Sie ist technisch recht geeignet, jedoch in der Herstellung ziemlich teuer. Andere Flächen, die ebenfalls hohe C -Verhältnisse haben, haben manchmal nicht ausreichende Eigenschaften, um sie als brauchbare Solarbeschichtungen geeignet zu machen. Poliertes Zink kann beispielsweise einen Absorptionsgrad von 0,5 und einen Emissionsgrad von 0,05 haben, was ein r/g-Verhältnis von 10 ergibt. In ähnlicher Weise ergibt blankes Aluminium gewöhnlich α/# -Werte bis zu 15 je nach dem Oberflächenzustand. Keine dieser Flächen hat einen brauchbaren hohen Absorptionsgrad, selbst wenn ihre £ -Verhältnisse sehr gut sind.One of the best known solar coatings is a black nickel plating, which usually has a ratio of around 15. It is technically quite suitable however, quite expensive to manufacture. Other surfaces that also have high C ratios sometimes do not have sufficient properties to make them usable as solar coatings to make suitable. For example, polished zinc can have an absorption coefficient of 0.5 and an emissivity of 0.05 giving an r / g ratio of 10. Similarly, bare aluminum usually gives α / # values up to 15 depending on the surface condition. None of these areas has a usable high Degree of absorption even if their £ ratios are very good.

Absorptionsgradwerte werden gewöhnlich durch die Verwendung eines Gardner Modified Hazemeter mit einem Filter gemessen, das die maximale Intensität bei etwa 5560 A, die maximale sichtbare Wellenlänge ergibt. Der Emissionsgrad kann bei 1500 C (3000 F) unter Verwendung eines Gier Dunk e Total Normal Emittance system bestimmt werden.Absorbance values are usually obtained through the use of a Gardner Modified Hazemeter with a filter measured the maximum intensity at about 5560 A, which gives the maximum visible wavelength. The emissivity can at 1500 C (3000 F) using a Greed Dunk e Total Normal Emittance system to be determined.

Das natürliche Oxid von Aluminium, das sich auf seinen freiliegenden Flächen bildet, ist kein wünschenswertes Attribut für Sonnwärmeaufnahmevorrichtungen, da solche Flächen, obwohl sie ein ziemlich hohes Absorptionsgrad/Emissionsgrad-Verhältnis ( Fi ) haben, gewöhnlich einen niedrigen Absorptionsgrad von nur etwa 0,40 aufweisen, d.h. ihr hohes α/# -Verhältnis ergibt sich nur infolge einer noch niedrigeren Emissionsgrad-Charakteristik. Ausserdem ist die Differenz α-# zwischen ihrem Absorptionsgrad und ihrem Emissionsgrad gewöhnlich geringer als 0,40.The natural oxide of aluminum that is exposed on its Forms surfaces is not a desirable attribute for solar heat absorbing devices, because such surfaces, although they have a fairly high absorption / emissivity ratio (Fi) usually have a low degree of absorption of only about 0.40, i.e. their high α / # ratio is only due to an even lower one Emissivity characteristics. Also, the difference is α- # between theirs The degree of absorption and its emissivity are usually less than 0.40.

Es wurde festgestellt, daß der Absorptionsgrad durch die Verwendung eines schwarzen Anstriches auf Aluminiumflächen wesentlich erhöht (zumindest verdoppelt) werden kann. Das erhaltene St/t -Verhältnis liegt jedoch näher dem Wert 1, da der Emissionsgrad solcher Anstrichflächen etwa gleich ihrem Absorptionsgrad ist.It was found that the degree of absorption by the use a black coating on aluminum surfaces significantly increased (at least doubled) can be. However, the St / t ratio obtained is closer to 1, since the The emissivity of such painted surfaces is approximately equal to their degree of absorption.

Zur Lösung dieses Problems wurden noch andere Wege vorgeschlagen, um die wünschenswerten Eigenschaften von Aluminium ausnutzen zu können, besonders seine gute Wärmeleitfähigkeit, seine leichte Formbarkeit bei der Fertigung und seine verhältnismässig niedrigen Kosten. Vielleicht besteht der am meisten erfolgversprechende, wenn auch ziemlich teuere Weg darin, eine oder mehrere Schichten Nickel oder anderer Metalle von geeigneten Eigenschaften durch Plattieren aufzutragen.Other ways have been suggested to solve this problem, in order to be able to take advantage of the desirable properties of aluminum, especially its good thermal conductivity, its ease of formability during manufacture and its relatively low cost. Perhaps the most promising is albeit a rather expensive way of putting one or more layers of nickel or other in it To apply metals of suitable properties by plating.

Beispielsweise wird bei Nickel auf Aluminium ein mässiger Absorptionsgrad von etwa 0,55 und ein Emissionsgrad von etwa 0,15 (oder gewöhnlich a = 3,7 und d$t = 0,40) erhalten. Poliertes Zink auf Aluminium ergibt etwa den gleichen Absorptionsgrad und einen niedrigeren Emissionsgrad und damit ein höheres α/# -Verhältnis (gewöhnlich 10 : 1), jedoch etwa die gleiche Differenz (t ). Die sogenannte Schwarzvernickelung ergibt einen höheren Absorptionsgrad (>0,90) und ein höheres Verhältnis (etwa 15 : 1) oder eine α-# -Differenz von mindestens etwa 0,85. Schwarzanodisiertes Aluminium hat einen ausgezeichneten Absorptionsgrad, jedoch einen verhältnismässig hohen Emissionsgrad (α/# etwa 1,2, jedoch eine Differenz qC- tvon nur etwa 0,20). Wie erwähnt, kann die Absorptionsgrad- und Emissionsgrad-Charakteristik nur auf Kosten seiner mechanischen Eigenschaften verbessert werden.For example, nickel on aluminum has a moderate degree of absorption of about 0.55 and an emissivity of about 0.15 (or usually a = 3.7 and d $ t = 0.40). Polished zinc on aluminum gives roughly the same degree of absorption and a lower emissivity and thus a higher α / # ratio (usually 10: 1) but about the same difference (t). The so-called black nickel plating results in a higher degree of absorption (> 0.90) and a higher ratio (approx 15: 1) or an α- # difference of at least about 0.85. Black anodized Aluminum has an excellent degree of absorption, but a relatively high one high emissivity (α / # about 1.2, but a difference qC- t of only about 0.20). As mentioned, the absorption coefficient and emissivity characteristic can only be improved at the expense of its mechanical properties.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß verschiedene Versuche unternommen worden sind, den Absorptionsgrad zu erhöhen oder den Emissionsgrad zu vermindern, jedoch lassen sich beide Ziele für den normalen Gebrauch nur mit übermässig hohen Kosten erreichen.From the foregoing it can be seen that various attempts undertaken have been used to increase the degree of absorption or to reduce the degree of emissivity, however, both goals for normal use can only be met with excessively high levels Achieve cost.

Durch die Erfindung werden Aluminiumwärmeaustausch-Bauelemente mit einer chemischen Oxidoberflächenbeschichtung erhalten, mit der nicht nur ein Absorptions/Emissions-Verhältnis erzielt werden kann, das höher als 1 : 1 (beispielsweise 3 : 1 bis 5 : 1), sondern auch ein solarer Absorptionsgrad von mindestens 0,8 und eine o -Differenz, die größer als 0,5 (gewöhnlich etwa 0,6 bis 0,7) ist, wodurch die Verwendbarkeit von Aluminium für Sonnenwärmekollektoren stark verbessert wird. Ausserdem haftet die Oxidschicht gut auf der Grundschicht, wodurch ihre Wirksamkeit wesentlich verbessert wird.The invention makes aluminum heat exchange components with obtained a chemical oxide surface coating with which not only an absorption / emission ratio can be achieved that is higher than 1: 1 (for example 3: 1 to 5: 1), but also a solar absorption coefficient of at least 0.8 and an o difference that is greater than 0.5 (usually about 0.6-0.7), thereby reducing the utility of aluminum for solar heat collectors is greatly improved. In addition, the oxide layer adheres good on the base layer, which significantly improves its effectiveness.

Bezogen auf den d/£s -Parameter scheinen eine Schwarzvernickelung, maschinenglattes Aluminium und poliertes Zink alle geeignet und viel besser als manche andere zu sein.In relation to the d / £ s parameter, black nickel plating appears to be machine finished aluminum and polished zinc all suitable and much better than to be some other.

Bei Verwendung des oU-t -Parameter sind jedoch die relativen Vorteile verschiedener Flächen leichter erkennbar.However, when using the oU-t parameter, the relative advantages are different surfaces more easily recognizable.

Die Grundbauelemente von Vorrichtungen, die für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet sind, sind ein Blech oder eine Platte von verhältnismässig großem Flächeninhalt im Vergleich zu den anderen Abmessungen, gewöhnlich mit Rippen od. dgl. zur Erhöhung des wirksamen Flächeninhalts und einer Einrichtung, wie Rohrleitungen, die an diese angeformt oder in anderer Weise in einem Wärmeaustausch-Verhältnis mit ihr angeordnet sind, um ein Fluid zur Wärmeentnahme hindurchzuleiten. Das verwendete Fluid ist normalerweise Wasser oder eine wässerige Lösung von niedrigerem Gefrierpunkt, kann jedoch auch ein Gas, wie Luft, sein.The basic components of devices that are used for the invention Purposes are suitable, are a sheet or a plate of relatively large Area compared to the other dimensions, usually with ribs or like. to increase the effective surface area and a facility, such as pipelines, which are molded onto them or in some other way in a heat exchange ratio are arranged with her in order to pass a fluid for heat extraction. That used Fluid is usually water or an aqueous solution of lower Freezing point, however, it can also be a gas such as air.

Die Technik der Oberflächenbehandlung von Aluminium ist auf verschiedenen Gebieten hoch entwickelt, beispielsweise das Anodisieren und verschiedene chemische Umwandlungsbeschichtungsverfahren einschließlich beispielsweise der sogenannten MBV-Behandlungen (für den modifizierten Bauer-Vogel-Prozeß) die zur Dekoration oder wegen der Korrosionsbeständigkeit sowie als Grundschicht für den Anstrich verwendet wurden. Die vorliegende Erfindung verwendet Überzüge der letztgenannten Art, wie sie bereits bekannt sind, jedoch vorzugsweise mit verschiedenen nachfolgend beschriebenen Änderungen und Zusätzen. Solche Beschichtungen haben sich als nützlich zum Erzielen von Ergebnissen erwiesen, die bisher nicht bekannt sind, besonders im Zusammenhang mit Sonnenwärme-Sammelflächen aus Aluminium-Wärmeaustausch-Bauelementen.The technique of surface treatment of aluminum is based on different ones Highly developed areas such as anodizing and various chemical Conversion coating methods including, for example, the so-called MBV treatments (for the modified Bauer-Vogel process) used for decoration or used because of its resistance to corrosion and as a base coat for paint became. The present invention uses coatings of the latter type, such as they are already known, but preferably with different ones described below Changes and additions. Such coatings have been found useful to achieve proven by results not previously known, especially in context with solar heat collecting surfaces made of aluminum heat exchange components.

Zur Hintergrundinformation über die verschiedenen Aspekte von Sonnenwärmekorrektoren wird auf die Veröffentlichung "Low Temperature Engineering Application of Solar Energy", veröffentlicht von der American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc. (insbesondere Kapitel IV über Selective Surfaces for Solar Collectors) verwiesen und wegen des Gegenstandes der chemischen Oxidschichten für Aluminium auf "The Surface Treatment and Finishing of Aluminum and Its Alloys" von Wernick und Pinner, 1959, veröffentlicht von der Robert Draper Ltd. (insbesondere Abschnitt 5 über Chemical Conversion Coatings, beginnend auf Seite 1663. Diese Aspekte des vorliegenden Gegenstandes sind so weitgehend bekannt, daß sie hier keine weiteren Darlegungen erforderlich machen.For background information on the various aspects of solar heat correctors is referred to the publication "Low Temperature Engineering Application of Solar Energy "published by the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc. (especially Chapter IV on Selective Surfaces for Solar Collectors) and because of the subject matter of chemical oxide layers for aluminum on "The Surface Treatment and Finishing of Aluminum and Its Alloys" by Wernick and Pinner, 1959, published by Robert Draper Ltd. (especially section 5 on Chemical Conversion Coatings, beginning on page 1663. These aspects of the present subject are so widely known that they do not include any further here Make statements necessary.

Bei dem ursprünglichen Bauer-Vogel-Verfahren wird Aluminium bei 900 bis 950 C während 2 bis 4 Stunden in einer Lösung von Kaliumcarbonat (25 g pro Liter), Natriumbicarbonat (25 gpl) und Kaliumdichromat (10 gpl) behandelt, um eine Schutzoxidschicht zu erhalten. Der behandelte Gegenstand wurde lediglich gespült und getrocknet. Spätere Entwicklungen von Veränderungen sind zahlreich. Bei einer typischen MBV-Behandlung wird eine Lösung verwendet, die 2 bis 5 % Natriumcarbonat und 0,5 bis 2,5 % Natriumchromat bei 90 bis 1000 C während 3 - 5 Minuten verwendet.In the original Bauer-Vogel process, aluminum is used at 900 to 950 C for 2 to 4 hours in a solution of potassium carbonate (25 g per Liters), sodium bicarbonate (25 gpl) and potassium dichromate (10 gpl) treated to a To obtain protective oxide layer. The treated item was merely rinsed and dried. Subsequent developments of change are numerous. At a Typical MBV treatment uses a solution that contains 2 to 5% sodium carbonate and 0.5 to 2.5% sodium chromate used at 90 to 1000 C for 3-5 minutes.

Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß es wirksam ist, entweder eine einfache Behandlung von 10 bis 15 Minuten, d.h. etwas länger als für andere Zwecke herkömmlich, nahe dem Siedepunkt (etwa 93 bis 100° C (200 bis 212° F)) in einer wässerigen Lösung anzuwenden, die aus 3 Gew.% wasserfreiem Natriumcarbonat und 1,5 Gew.% wasserfreiem Natriumchromat hergestellt ist, auf die vorzugsweise nach dem Spülen und Trocknen eine thermische Konditionierungsbehandlung bei etwa 150 bis 2050 C (etwa 300 bis 4000 F), gewöhnlich bei 1900 C (3750 F) während etwa 30 Minuten folgt; oder eine zusätzliche Maßnahme nach dem Trocknen und vor dem thermischen Konditionieren vorzusehen, die eine Schwärzungsbehandlung der vorher erzeugten chemischen Oxidschicht umfaßt. Eine geeignete Behandlung der letztgenannten Art besteht in der Verwendung einer angesäuerten Lösung von etwa 2,5 Gew.% Kupfer (II-nitrat), 1,0 Gew.% Kaliumpermanganat und 0,4 Vol.% 65 %iger Salpetersäure, die während etwa 10 Minuten bei 770 C (1700 F) aufgebracht wird. Die vorerwähnte thermische Konditionierung scheint allgemein wirksam zu sein zur Erhöhung der Absorption sichtbaren Lichtes und zur Stabilisierung der Beschichtungen gegen Farbveränderungen.Within the scope of the invention it has been found to be effective either a simple treatment of 10 to 15 minutes, which is a little longer than for others Conventional purposes, near boiling point (about 93 to 100 ° C (200 to 212 ° F)) in to apply an aqueous solution composed of 3% by weight of anhydrous sodium carbonate and 1.5% by weight anhydrous sodium chromate is prepared, preferably on after rinsing and drying a thermal conditioning treatment at about 150 to 2050 C (about 300 to 4000 F), usually 1900 C (3750 F) for about 30 minutes follows; or an additional measure after drying and before thermal Conditioning to provide a blackening treatment of the previously generated chemical Oxide layer includes. Appropriate treatment of the latter type is the use of an acidified solution of about 2.5% by weight of copper (II-nitrate), 1.0% by weight of potassium permanganate and 0.4% by volume of 65% nitric acid, which are used during about 10 minutes at 770 C (1700 F). The aforementioned thermal conditioning appears to be generally effective in increasing the absorption of visible light and to stabilize the coatings against color changes.

Im allgemeinen sind die vorangehend beschriebenen Behandlungen wirksam, um Emissionsgradwerte von etwa 0,2 bis 0,3 und Absorptionswerte von etwa 0,80 bis 0,88 für den MBV-Typ-überzug auf 1100 Aluminium zu erzielen und einen ähnlichen Emissionsgrad mit etwas höheren Absorptionswerten von 0,90 bis 0,96 auf 1100 Aluminium nach einer kombinierten Behandlung einschließlich des zusätzlichen Schwärzungsvorgangs. Die entsprechenden Absorptionsgrad/ Emissionsgrad-Verhältnisse betragen etwa 3,3 : 1 bzw.In general, these are the treatments described above effective, around emissivity values from about 0.2 to 0.3 and absorption values from about 0.80 to 0.88 for the MBV-type coating on 1100 aluminum and a similar one Emissivity with slightly higher absorption values of 0.90 to 0.96 on 1100 aluminum after a combined treatment including the additional blackening process. The corresponding absorption / emissivity ratios are around 3.3 : 1 or

etwa 3,7 : 1, bezogen auf Mittelbereichswerte, und sind bemerkenswert gut.about 3.7: 1 based on mid-range values and are noteworthy Well.

Die beschichteten Aluminiumflächen können, wenn gewünscht, durch herkömmliche Mittel versiegelt werden, um beispielsweise von der Art, die auf der Behandlung mit einem löslichen Silikat beruhen, das nach der Herstellung der chemischen Oxidbeschichtung und vorzugsweise vor der thermischen Konditionierung, unabhängig davon, ob eine zusätzliche Schwärzungsbehandlung angewendet wird oder nicht, aufgebracht wird, wobei jedoch eine vorhergehende Versiegelung unterlassen werden kann, wenn eine Versiegelung nach der Schwärzungsbehandlung vorgenommen werden soll.The coated aluminum surfaces can, if desired, by conventional Means to be sealed, for example of the kind that are on the treatment based with a soluble silicate, which after the production of the chemical oxide coating and preferably before thermal conditioning, whether or not a additional blackening treatment is or is not applied, however, prior sealing can be omitted if a Sealing should be made after the blackening treatment.

Das MBV-Verfahren ist nur ein Weg, Beschichtungen herzustellen, die in der Technik als chemisch umgesetzte Überzüge" bekannt sind. Diese Uberzüge sind chemische Oxidschichten", worunter eine integral pigmentierte Metalloxidschicht zu verstehen ist, die durch chemische Oxydation eines Aluminiumsubstrats erzeugt wird, indem es mit einer inhibierten Alkalilösung von der Art in Kontakt gebracht wird, die Alkalichromat und Alkalicarbonat als aktive Hauptbestandteile enthält. Offenbar sind komplexe Reaktionen beteiligt, die nicht völlig verstanden werden, jedoch enthält das Produkt Aluminium- und Chromoxide.The MBV process is just one way of producing coatings that are known in the art as chemically reacted coatings. These coatings are chemical oxide layers ", including an integrally pigmented metal oxide layer is to be understood, which is generated by chemical oxidation of an aluminum substrate by contacting it with an inhibited alkali solution of the species which contains alkali chromate and alkali carbonate as main active ingredients. Apparently complex reactions are involved that are not fully understood, however, the product contains aluminum and chromium oxides.

Die folgenden besonderen Beispiele der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sollen nur der Erläuterung der Erfindung dienen und sind nicht beschränkend auszulegen.The following specific examples of the presently preferred embodiments the invention is only intended to illustrate the invention and is not restrictive to interpret.

In den folgenden Beispielen wurde eine Aluminiumlegierung 1100 einer MBV-Behandlung unterzogen, wobei 3 Gew.% Natriumcarbonat und 1,5 Gew.% Natriumchromat verwendet wurden, und die Temperatur zwischen 93 und 1000 C (200 und 2120 F) gehalten wurde. Die Zeitdauer, während welcher die Legierungll00 der MBV-Behandlung unterzogen wurde, wurde verändert und nachfolgend der MBV-Behandlung wurde die Legierung einer Kaltwasserspülung unterzogen und sodann getrocknet.In the following examples, an aluminum alloy 1100 became a Subjected MBV treatment, with 3 wt.% Sodium carbonate and 1.5 wt.% Sodium chromate were used and the temperature was maintained between 93 and 1000 C (200 and 2120 F) became. The length of time that Alloy III00 was subjected to the MBV treatment was changed and following the MBV treatment, the alloy became a Subjected to cold water rinse and then dried.

Beispiele 1 - 10 Bestimmte Proben wurden einer Wärmebehandlung unterzogen. Examples 1-10 Certain samples were heat treated.

Die Wärmebehandlung wurde bei einer Temperatur von 2050 C (4000 F) während 30 Minuten durchgeführt. Die besonderen Betriebsbedingungen und die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben.The heat treatment was carried out at a temperature of 2050 C (4000 F) carried out for 30 minutes. The special operating conditions and the here The results obtained are shown in the following table.

Legierung 1100 Beispiel MBV (Min.) 2 1 0 (Masch.gl.) 0,551 0,551 2 1 0,566 0,564 3 2 0,680 0,572 4 3 0,727 0,719 5 4 0,747 0,762 6 5 0,810 0,833 7 10 0,824 0,864 8 30 0,860 0,902 9 60 0,901 0,933 10 100 0,904 0,944 q= = Absorption von sichtbarem Licht (5560A) vor der Wärmebehandlung = = Absorption nach der Wärmebehandlung Beispiele 11 - 14 Um eine gewisse Vorstellung von den Veränderungen in den Eigenschaften zu erhalten, die bei Solarbeschichtungen bei längerer Bestrahlung zu erwarten sind, wurde ein Kurzzeitversuch durchgeführt. Bei diesem Versuch wurden Proben 4 Stunden lang in siedendem destillierten Wasser gehalten. Nach diesem Versuch wurde bei MBV-Beschichtungen ein Farbverlust festgestellt. Zur Nachprüfung der Wirkung des Siedewasser-Versuches auf die Adsorptionseigenschaften wurde ein gesteuertes Experiment sowohl für versiegelte als auch für nichtversiegelte MBV-Beschichtungen durchgeführt. Für die Versiegelung wurde eine 15 Vol.%ige Lösung von Kasil-88 gewählt, das ein Kaliumsilikat mit einem Mol-Verhältnis von Silicium- zu Kaliumoxid von 3,45 hat und von der Philadelphia Quartz Company in den Handel gebracht wird. Die Versiegelung wurde bei Siedetemperatur durchgeführt und die Proben wurden 10 Minuten langmersiegelt. Nach dem Versiegeln wurde der Silikatüberzug 30 Minuten lang bei 1500 C (3000 F) gebacken. Alloy 1100 Example MBV (Min.) 2 1 0 (Masch.gl.) 0.551 0.551 2 1 0.566 0.564 3 2 0.680 0.572 4 3 0.727 0.719 5 4 0.747 0.762 6 5 0.810 0.833 7 10 0.824 0.864 8 30 0.860 0.902 9 60 0.901 0.933 10 100 0.904 0.944 q = = absorption of visible light (5560A) before heat treatment = = absorption after heat treatment Examples 11-14 To get some idea of the changes in properties to be obtained that are to be expected with solar coatings after prolonged exposure, a short-term test was carried out. In this experiment, samples were given for 4 hours kept in boiling distilled water for a long time. After this test, MBV coatings a loss of color was found. To check the effect of the boiling water test on the adsorption properties was a controlled experiment for both sealed as also carried out for unsealed MBV coatings. For sealing a 15% by volume solution of Kasil-88 was chosen, which is a potassium silicate with a Has molar ratio of silicon to potassium oxide of 3.45 and from the Philadelphia Quartz Company. The seal was at boiling point and the samples were heat sealed for 10 minutes. After sealing the silicate coating was baked at 1500 C (3000 F) for 30 minutes.

Die folgende Tabelle zeigt die erhaltenen Ergebnisse.The following table shows the results obtained.

Wirkung der Versiegelung auf die Absorption der Legierung 1100 Beispiel MBV (Min.) α1 α2 α3 α4 11 10 0,862 -- 0,782 0,861 12 10 0,856 0,858 0,804 0,880 13 20 0,878 0,888 0,875 0,892 14 30 0,889 0,890 0,877 0,888 = = Absorptionsgrad nach MBV α2 = = Absorptionsgrad nach 30 Minuten bei 2600 C (5000 F) = = Absorptionsgrad nach 4 Stunden in siedendem Wasser α4 = Absorptionsgrad nach dem Versiegeln in 15 Vol%igem Kasil 88 und nach 4 Stunden in siedendem Wasser Aus den in der vorstehenden Tabelle enthaltenden Ergebnissen ergibt sich, daß die versiegelten Proben nach dem Siedewasserversuch eine im wesentlichen unveränderte Absorption zeigen, während die nicht versiegelte Probe eine verminderte Absorption nach dem Versuch zeigt. Effect of Sealing on the Absorption of Alloy 1100 Example MBV (min.) Α1 α2 α3 α4 11 10 0.862 - 0.782 0.861 12 10 0.856 0.858 0.804 0.880 13 20 0.878 0.888 0.875 0.892 14 30 0.889 0.890 0.877 0.888 = = Degree of absorption according to MBV α2 = = Degree of absorption after 30 minutes at 2600 C (5000 F) = = degree of absorption after 4 hours in boiling water α4 = degree of absorption after sealing in 15% by volume Kasil 88 and after 4 hours in boiling water From the results contained in the table above, it can be seen that the sealed samples remained essentially unchanged after the boiling water test absorption show, while the unsealed sample decreased Shows absorption after the experiment.

Bei spiele 15 - 18 In den folgenden Beispielen ist die Verwendung verschiedener Versiegelungslösungen dargestellt. Bei den Untersuchungen wurden Versiegelungslösungen mit 15 g je Liter Kaliumdichromat, Kobaltacetat, Nickelacetat und Kupferacetat verwendet. Bei diesem Versuch wurden Proben der Legierung 1100 15 Minuten lang in der MBV-Lösung beschichtet und dann 5 Minuten lang bei 820 C (1800 F) in der Versiegelungslösung versiegelt. Die Proben wurden dann 40 Minuten lang bei 2600 C (5000 F) behandelt und dem Siedewassertest unterzogen. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: Versiegelung von MBV-Uberzügen Beispiel Versiegelungs- OC(MBV) Ot(ver- α (Wärme- CtSiedelösung siegelt) behandlg.) wassertest 15 Dichromat 0,879 0,903 0,929 0,868 16 Kobalt 0,878 0,870 0,905 0,878 17 Nickel 0,877 0,848 0,866 0,829 18 Kupfer 0,878 0,863 0,893 0,850 Aus den vorstehenden Ergebnissen ergibt sich, daß die Kaliumdichromat- und die Kobaltacetat-Versiegelungen Resultate bringen, die mit der Silikat-Versiegelung nach dem Siedewassertest vergleichbar sind, jedoch stärker absorbierend vor dem Test als Proben, die nur mit MBV-Beschichtung versehen sind. Examples 15 - 18 In the following examples, the usage various sealing solutions shown. Sealing solutions were used in the investigations used with 15 g per liter of potassium dichromate, cobalt acetate, nickel acetate and copper acetate. In this experiment, alloy 1100 samples were soaked in the MBV solution for 15 minutes coated and then in the sealing solution at 820 C (1800 F) for 5 minutes sealed. The samples were then treated at 2600 C (5000 F) for 40 minutes and subjected to the boiling water test. The following results were obtained: Sealing of MBV coatings Example sealing OC (MBV) Ot (ver α (heat CtSiedelösung seal) treatment) water test 15 dichromate 0.879 0.903 0.929 0.868 16 cobalt 0.878 0.870 0.905 0.878 17 Nickel 0.877 0.848 0.866 0.829 18 Copper 0.878 0.863 0.893 0.850 From the above results it can be seen that the potassium dichromate and the cobalt acetate sealants bring results that with the silicate sealer after are comparable to the boiling water test, but more absorbent before the test as samples that are only provided with MBV coating.

Beispiele 19 bis 21 Zur Bestimmung der Wirkung der Wärmebehandlungstemperatur auf die Absorption des unversiegelten MBV, der Kaliumdichromat-Versiegelung und einer kombinierten Versiegelung aus Dichromat und nachfolgend Kobaltacetat wurde eine Reihe von Beispielen ausgeführt. Examples 19 to 21 To determine the effect of the heat treatment temperature on the absorption of the unsealed MBV, the potassium dichromate seal and a combined seal made of dichromate followed by cobalt acetate ran a number of examples.

Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse, die bei diesem Versuch nach einer Wärmebehandlung bei 260, 315, 371, 427 und 4820 C (500, 600, 700, 800 und 9000 F) sowie nach dem in den Beispielen 11 bis 14 erwähnten Siedewasserversuch erhalten wurden.The following table shows the results obtained in this experiment after heat treatment at 260, 315, 371, 427 and 4820 C (500, 600, 700, 800 and 9000 F) and according to the boiling water test mentioned in Examples 11 to 14 were obtained.

Die Wärmebehandlungszeit betrug 30 Minuten für jede Temperatur und die gleichen Proben wurden mit aufeinanderfolgend höheren Temperaturen behandelt.The heat treatment time was 30 minutes for each temperature and the same samples were treated with successively higher temperatures.

Die erhaltenen Ergebnisse sind wie folgt: Wärmebehandlungstemperatur/Absorption Beispiel Versiegelungs- αMBV α260°C α315°C α371°C α427°C α482°C αSiedewaslösung sertest 19 keine 0,872 0,863 0,890 0,890 0,876 0,850 0,736 20 Dichromat 0,896 0,908 0,917 0,918 0,918 0,907 0,825 21 Dichromat und Kobalt 0,887 0,911 0,927 0,928 0,928 0,922 0,856 Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß maximale Absorptionsgrade zwischen 3150 C und 3700 C (6000 F und 7000F) bei allen Proben erhalten werden. Ferner ist ersichtlich, daß die versiegelten Proben viel bessere Absorptionsgrade nach dem Siedewassertest als die unversiegelte Probe zeigten.The results obtained are as follows: Heat treatment temperature / absorption Example sealing αMBV α260 ° C α315 ° C α371 ° C α427 ° C α482 ° C α boiling water solution sertest 19 none 0.872 0.863 0.890 0.890 0.876 0.850 0.736 20 dichromate 0.896 0.908 0.917 0.918 0.918 0.907 0.825 21 dichromate and cobalt 0.887 0.911 0.927 0.928 0.928 0.922 0.856 The foregoing Results show that maximum degrees of absorption between 3150 C and 3700 C (6000 F and 7000F) can be obtained on all samples. It can also be seen that the sealed Samples much better absorbance levels after the boiling water test than the unsealed one Sample showed.

Beispiel 22 Dieses Beispiel soll zur Erläuterung einer anderen Ausführungform der Erfindung dienen, bei der die chemische Oxidschicht, die durch den modifizierten Bauer-Vogel-Prozeß gebildet wurde, mit einer Schwärzungslösung in Kontakt gebracht wurde. Example 22 This example is intended to illustrate another embodiment serve the invention, in which the chemical oxide layer, which is modified by the Bauer-Vogel process was formed, brought into contact with a blackening solution became.

Eine Probe der Legierung 1100 wurde mit einer wässerigen Lösung in Kontakt gebracht, die 3 Gew.% Natriumcarbonat und 1,5 Gew.% Natriumchromat enthielt. Die Temperatur, bei welcher der Kontakt hergestellt wurde, betrug etwa 93 bis 1000 C (etwa 200 bis 2120F), während eines Zeitraums zwischen etwa 10 bis 15 Minuten.A sample of alloy 1100 was mixed with an aqueous solution in Brought contact, the 3 wt.% Sodium carbonate and 1.5 wt.% Sodium chromate contained. The temperature at which contact was made was about 93 to 1000 C (about 200 to 2120F) for a period between about 10 to 15 minutes.

Nach der obigen Behandlung wurde die Legierung einer Kaltwasserspülung unterzogen und dann mit einer Schwärzungslösung in Kontakt gebracht, welche die folgende Zusammensetzung hatte: Kupfer-(II)-nitrat 2,5 Gew.% Kaliumpermanganat 1,0 Gew.% Salpetersäure (65 %) 0,4 Vol% Der Kontakt mit der Schwärzungslösung wurde während 10 Minuten bei 770 C (1700 F) hergestellt.After the above treatment, the alloy became a cold water rinse subjected and then brought into contact with a blackening solution containing the had the following composition: copper (II) nitrate 2.5% by weight potassium permanganate 1.0 % By weight nitric acid (65%) 0.4% by volume The contact with the blackening solution was prepared for 10 minutes at 770 C (1700 F).

Nach der vorgenannten Kontaktierung wurde die Legierung einer Kaltwasserspülung unterzogen und dann mit einer 15 Vorigen Lösung von Kaliumsilicat behandelt, getrocknet und sodann während 30 Minuten bei 2050 C (4000 F) wärmebehandelt.After the aforementioned contact, the alloy was subjected to a cold water rinse subjected and then treated with a 15 previous solution of potassium silicate, dried and then heat treated at 2050 C (4000 F) for 30 minutes.

Der Unterschied im Aussehen zwischen dem durch diese Behandlung erhaltenen Gegenstand im Vergleich zu einem, der nur die MBV-Behandlung erhalten hatte, bestand hauptsächlich in dem Unterschied in der Farbe insofern, als die Gegenstände mit der MBV-Behandlung im Aussehen satingrün sind, während die ganze Funktion der Schwärzungsbehandlung bei diesem Beispiel war, dem Gegenstand einen schwarzen satinähnlichen Oberflächenzustand zu geben.The difference in appearance between the one obtained by this treatment Subject compared to one who had only received the MBV treatment mainly in the difference in color in that the objects have the MBV treatment are satin green in appearance, while the whole function of the blackening treatment in this example, the article was in a black satin-like finish admit.

Für das nach dem obigen Verfahren hergestellte Material wurde ein Alphawert von 0,937, ein Emissionswert () von 0,224, ein die -Verhältnis von 4,18 und ein -t -Wert von 0,713 ermittelt.For the material made by the above procedure, a Alpha value of 0.937, an emissivity value () of 0.224, a die ratio of 4.18 and a -t value of 0.713 was determined.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims (11)

P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Sonnenwärmekollektor mit einem Aluminiumbauelement und Leitungen im Wärmeaustausch mit dem Bauelement zur Leitung eines Fluids, um aus diesem Wärme zu entnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumbauelement an seiner Aussenfläche einen integral pigmentierten chemischen Oxidüberzug hat. P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Solar heat collector with one Aluminum component and cables in heat exchange with the component for conduction a fluid in order to remove heat therefrom, characterized in that the Aluminum component has an integrally pigmented chemical on its outer surface Has oxide coating. 2. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement mit Bezug auf seine beschichtet Oberfläche einen Sonnenwärme-Absorptionsgrad (α) von mindestens 0,8 und einen thermischen Emissionsgrad (£ ) hat, derart, daß die Differenz (D ) mindestens 0,5 beträgt.2. Solar heat collector according to claim 1, characterized in that the component with respect to its coated surface has a solar heat absorption rate (α) of at least 0.8 and a thermal emissivity (£) such that that the difference (D) is at least 0.5. 3. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsgrad/Emissionsgrad-Verhältnis der beschichteten Oberfläche mindestens etwa 3 : 1 beträgt.3. Solar heat collector according to claim 2, characterized in that the absorption ratio / emissivity ratio of the coated surface at least is about 3: 1. 4. Sonnenwärmekollektor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement einen großen äusseren Ober flächeninh alt bezogen auf seine Dicke und angeformte Leitungen hat.4. Solar heat collector according to claims 1 to 3, characterized in that that the component has a large outer surface content based on its thickness and has molded lines. 5. Sonnenwärmekollektor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug ein Chromoxid enthält.5. Solar heat collector according to claims 1 to 4, characterized in that that the coating contains a chromium oxide. 6. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug ferner ein permanganat-modifiziertes Kupferoxid enthält.6. Solar heat collector according to claim 5, characterized in that the coating also contains a permanganate-modified copper oxide. 7. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der überzug das Reaktionsprodukt der Aluminiumoberfläche mit einem Alkalimetallcarbonat und einem Alkalimetallchromat ist.7. solar heat collector according to claim 5, characterized in that the coating is the reaction product of the aluminum surface with an alkali metal carbonate and an alkali metal chromate. 8. Sonnenwärmekollektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der überzug mit einem geschwärzten Kupferoxid pigmentiert ist.8. solar heat collector according to claim 7, characterized in that the coating is pigmented with a blackened copper oxide. 9. Verfahren zur Herstellung eines Sonnenwärmekollektors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche eines Aluminiumbauelements mit einer wässerigen Lösung vom MBV-Typ kontaktiert wird, die ein Alkalimetallcarbonat und ein Alkalimetallchromat enthält, die dazu dient, seine natürliche Oberflächenschicht aus Aluminiumoxid wegzuätzen und einen Überzug aus Aluminiumchromat zu bilden, der zumindest teilweise zu Chromoxid oxydiert ist.9. A method for producing a solar heat collector according to claim 1, characterized in that a surface of an aluminum component with a aqueous solution of the MBV type, which is an alkali metal carbonate and contains an alkali metal chromate which serves to make its natural surface layer etch away from aluminum oxide and form a coating of aluminum chromate, the at least partially to chromium oxide is oxidized. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium mit der erwähnten Lösung vom MBV-Typ kontaktiert wird und dann mit einer wässerigen angesäuerten Lösung, die ein Kupfer(II)-Salz einer Mineralsäure und Kaliumpermanganat enthält, die dazu dient, geschwärztes Kupferoxid aufzutragen.10. The method according to claim 9, characterized in that the aluminum is contacted with the above-mentioned MBV-type solution and then with an aqueous one acidified solution containing a copper (II) salt of a mineral acid and potassium permanganate which is used to apply blackened copper oxide. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Salz Kupfer(II)-nitrat ist.11. The method according to claim 10, characterized in that said Salt is copper (II) nitrate.