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平板式集热器与真空管式集热器对比

平板式集热器与真空管式集热器对比
平板式集热器与真空管式集热器对比

真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器的优缺点

------(摘自2009年4月22日中国国际太阳能热利用大会专家报告)一.平板太阳能的几种板材集热器:

铜铝复合阳极化板芯集热器;全紫铜选择性涂层板芯集热器;全紫铜氮氧化钛涂层板芯集热器共三种。

二.平板太阳能集热器的制作方法:

平板型太阳能集热器板芯及其制造方法,板芯由两块金属薄板叠在一起,四周采用咬缝工艺连接在一起,制成平板型金属吸热体,底部用镀锌板和保温棉垫底,上部用玻璃板盖住,四周用橡胶条密封。受光面板上沟槽的槽底与背板冲压连接在一起,形成横向和纵向互相连通的工质流道。

三.平板太阳能的特点:

1.平板式太阳能在70年代就已经发明和应用,自从80年代发明真空管太阳能后,在整个业界平板式太阳能就慢慢退出市场(在广东,云南,海南等省至今还有在推广和使用),太阳能热水器也经历了焖晒式太阳能,平板式太阳能,真空管式太阳能,真空热管式太阳能的发展历程。

2.平板式太阳能工作原理是采用玻璃温室效应的原理实现对热水的加热。从它的制作方式就可知道平板式太阳能的低效率,有的太阳能企业在说明它的高热效率如:高吸收率:αs≥92%,低发射率:εh≤10%,日平均热效率ηd≥55%。是一种不负责任的表现。作为一种集热板它在吸热的同时也会进行散热,而热量的传递只有三种方式:辐射,传导,对流。平板式太阳能的三种散热传热方式均很明显,发射率随集热器内的水温升高而增大。实际上平板式太阳能集热器的热效率不足54%。

3.平板太阳能的使用寿命:采用铜铝复合工艺,经轧制后形成铜质流道和铝质吸热翅片,板芯表面经阳极化处理形成选择性吸热涂层,或采用优质选择性涂层或电

镀黑铬涂层。A.由于涂层材料在阳光的照射和空气的氧气的氧化下,在三至五年就开始老化,变成浅白色,从所安装的平板太阳能工程实例就可见一斑。B.集热器的铜管容易在水的作用下,产生铜绿,在水的冲刷下变薄,特别是焊接口,在几年后就容易穿孔,这也是不争的事实,使用铜管的平板式太阳能和热泵换热器均如此。C.平板型太阳能集热器是金属管板式

结构,的寿命一般在5-8年后就开始经常会出现漏水和效率更低的问题。所谓的质量稳定可靠,免维护,那是安装前期的表现。长寿命15年更是行业骗子。

4、各种环境的影响:散热快,保温效果差,无抗冻能力;平板式对台风的阻力大,抗台风能力差;玻璃平面受外来冲击力大,抗冰雹能力差;所谓的适合于广东、福建、云南、广西、海南等地区的使用,应该理解为可以蒙骗过关,因为在以上地区的冬季约四个月最需要节能的时候,他们就罢工了。

5.应用行业的不同,效果不同,在全天候供应的酒店,公寓热效率更低,因为他们要求全天候供应热水,这就要求太阳能集热板在相对高温的前提下运行,散热更大所致,用在工厂,学校等晚上定时供应热水的场所会好一些,因为在早上可以上冷水,让太阳能系统相对低温下工作,效率相对高温状态下运行要高些,但无论何种状态下,系统热效率均小于36%。

6.推广平板式的理由:集热器容易生产和制作;配套太阳能工程时,由于不需要真空管的連箱,底托等配套,成本较低,在两种太阳能价格相差不多的情况下,可以追求更高利益;在不能处理好真空管易破的前提下,太阳能企业可以免除更多的维修;利用大多数客户对热量节省概念不清晰的情况下,只推广太阳能的广义如环保,节能,安全等理念,不安装计能的电表,水表。。。采用各种方法促使客户验收和接受;在广东往往是几家较大的太阳能公司在推广和营销过程中互相联合,利用广东太阳能协会等出具的证明(并非科学依据),包围垄断客户;

在广东,福建,海南等地区推广,使用企业容易受骗和接受。

7.平板式太阳能的应用现状:在我国只占不足5%的比例,在国际上,除少数发达国家和地区,由于更注重美观等因素,特别是大投资,安装大面积,以满足使用,另真空管太阳能能是中国发明,等等原因,以致国外对平板太阳能直至现在还有推广。

8.平板式太阳能的工程应用事例(分别是广东省内各家较大太阳能公司的平板式太阳能热水工程)和带来的危害:据笔者所知,

A。佛山南海的石门实验学校1800学生利用平板式太阳能安装1200平方,结果年耗油21万升,比直接使用燃油锅炉更耗能多5万升以上。

B。深圳第一劳教所安装的平板式太阳能由于采用电辅助耗能大,只用三年,至今有六年停止使用。

C.南海中美玩具厂,使用平板式太阳能后,当年就全部拆掉,投资40万,最后只买到3万。

D.南海丹灶镇中学,在招标太阳能热水工程时,有12家在推广平板式太阳能,只有斯诺宝一家推广真空管太阳能,最后安装平板式太阳能,造成2006冬季(少雨阳光充足)耗能燃油约4万/月(只有约1400位学生使用),而当年采用斯诺宝真空管太阳能的深圳坪地耀生鞋厂1600工人耗电只有1600元/月。

E.酒店使用平板太阳能的情况:如深圳福田的华通大厦宾馆,每月用水900吨,即30吨/天,安装平板式太阳能720平方,水箱35吨,最后2006年夏季耗油约 3万/月,冬季5万/月,平板式太阳能几乎起作用不大。顺德容奇的鹿茵四星级酒店,运用平板式太阳能同样节能效果微乎其微。更多的酒店在使用平板式太阳能后由于节能效果不理想很多最后都拆掉。

F.南海西樵的官山大酒店安装了平板式太阳能,四年了安装公司只收到首期30%,

全是因为私企发现太阳能不节能,安装公司想利用广东太阳能协会来解决问题,但最后因不能改变不节能的事实,至到现在依然不了了之。

G.正因为平板太阳能的弊病多,运用在酒店等高要求行业并没有节能效果,以致平板式太阳能在推广过程中,往往是国家的企事业单位在大量的安装,不计节能效果。至于酒店和私企很少接受,有接受的很多都表明是太阳能的受害者,甚至排斥,这就是为何油价高,而企业还不广泛运用太阳能的原因。太阳能企业不负责任的推广是造成广东太阳能酒店热水工程发展缓慢的根本原因。

H.由于平板太阳能与真空管太阳能相比具有很大的缺点,2006年之前广东各个较大的太阳能企业极力推广的平板式太阳能均在公司网站上大篇幅的阐述平板式太阳能的优点,而现在,他们在网站上宣传平板式太阳能的优点时只是轻描淡写,这也就就证明平板式太阳能真的要淘汰了。

真空管太阳能特点:

二.真空管太阳能的几种集热器:

真空管集热器;三高真空管集热器;真空热管集热器共三种。

二.真空管太阳能集热器的特征:

真空管太阳能集热器的结构:分内外管,内管内壁有水银涂层,内管外壁有吸热涂层,内外管之间是真空层;外管是透明的玻璃,内外管均采用高硬度的高硼硅玻璃;一端有进出口,另一端封闭。

真空管太阳能的特点:

1.平板式太阳能在70年代就已经发明和应用,自从80年代发明真空管太阳能后,在整个业界平板式太阳能就慢慢退出市场现在在我国只占不到5%的份额,太阳能热水器也经历了60年代的焖晒式太阳能,平板式太阳能,真空管式太阳能,真空热管式太阳能的发展历程,现在真空管已经发展到了三高真空管,真空热管真空

管。

2.真空管太阳能工作原理是采用内管的吸热涂层对太阳光吸收,加热内管里的水,在与水箱或連箱进行交换,提高水温。作为一种集热板它在吸热的同时也会进行散热,而热量的传递只有三种方式:辐射,传导,对流。真空管太阳能的三种散热传热方式均很小,内管的水银涂层防止热量辐射;内外管中间的真空层防止热量传导;至于热量的对流散发对真空管太阳能而言,几乎为零。热效率达9

3.5%比平板太阳能提高50-80%。

3.真空管太阳能的使用寿命:由于它的材料是高硼硅玻璃,而内外涂层在真空的环境里不受氧化,在不受外力的情况下寿命超20年以上。

4.各种环境的影响:散热小,保温效果好,抗冻能力强(在南极都有优良表现);真空管对台风的阻力小,抗台风能力强;真空管是圆形的形状受外来冲击力小,抗冰雹能力强。

5.真空管太阳能管的热效率达93%,系统热效率可达46%。斯诺宝真空管太阳能技术系统热效率可达75%,以致可以直接生产开水。

6.推广真空管的理由:新技术,高效率。

7.真空管太阳能的应用现状:在我国占95%以上的比例,在国际上,真空管太阳能的出口比平板式占绝对优势。

8.真空管太阳能的工程应用事例和带来的危害:在全国范围内占主流,是太阳能热水的发展方向。

附表一:平板集热器与U型管集热器瞬时得热量和温升比较:

平板集热器U型管集热器

附表三:真空管集热器与平板式集热器性能对比

了解我国目前有哪些厂家生产平板型集热器

了解我国目前有哪些厂家生产平板型集热器,主要应用在哪些方面,有什么新技术和价 位情况怎么样 学号:36 姓名:夏国祥 平板型集热器 平板型集热器是一种应用较早且应用广泛的低热太阳能产品。平板型集热器主要由吸热板、隔热层、外壳与透明盖板组成。 应用领域: 太阳能热利用系统中,接收太阳辐射并向其传热工质传递热量的非聚光型部件。其中吸热体结构基本为平板形状,通常用于太阳能热水器,更适合冰冻期短的地区,特别适合南方使用,平板的寿命要比真空管的长一些,并且能与建筑更好的结合,更显美观; 分类: 翼管式平板集热器 下图就是一个拉开透明盖板的翼管式平板集热器。吸热板是平板型集热器的主要部件,它吸收太阳的辐射能并将热量传给传热工质(水)。吸热板由排管、集管、传热平板组成,数根铜管平铺成排管,两端与集管焊接,见下图 翼管式平板集热器

排管与集管 在排管间焊有铜板,用来接收太阳辐射的热量,铜管与铜板有很好的导热性能。见下图 翼管式吸热板 为了更好的吸收太阳辐射与减少反射,在铜板与排管上覆盖有吸收太阳能的涂层,许多黑色涂层虽有较高的太阳吸收比但其发射率也很高,为减少热量向外辐射要用选择性吸收涂层,好的选择性吸收涂层太阳吸收比在0.95以上发射率在0.1以下。下图是覆盖有吸收太阳能涂层的吸热板。 有吸收太阳能涂层的吸热板 吸热板的制作与结构有多种,上述铜管与铜板焊接结构是最好的一种,因吸热铜板焊在铜管两侧像

翼一样,故称之为翼管式结构;如果是整大块铜板焊在排管下面则称为管板式结构。太阳光照在吸热铜板上,热量传给排管,把排管加热,水从一侧的集管进入,在排管中流过时获得热量再从另一侧集管流出,图中每根集管两端都可以用,一般是单端接水另一端封死。为进一步减少热量的散失,把吸热板装在有隔热层的外壳内,并在上面盖上透明玻璃板。下图就是一个剖开一角的平板型集热器(没有透明盖板)。 翼管式平板集热器结构图 平板型集热器可水平、倾斜、垂直安装,在自然循环热水系统应用中要倾斜或垂直安装。 扁盒式平板集热器 用两片金属板制成扁盒,让水从中间流过,太阳光照在扁盒上把盒内的水加热。下图就是扁盒式平板集热器的结构图。

平板太阳能集热器主要参数表

杭州临安乘易太阳能技术有限公司 平板太阳能集热器主要参数表 型号P-G(Y)/1.0-PX/NT-2.0-L 尺寸规格(G/Y)2000*1000*75mm/(Y)2500*800*75mm /Y2000*800*75/Y3000*1000*75 有效吸热面积 1.81㎡ 玻璃低铁超白布纹钢化玻璃,厚度3.2mm。 集热主流道管Φ25*1.2mm 整体吸热芯板口琴式多孔扁铝吸热板(口琴式太阳能集热器板芯实用 新型专利,专利号:201320667926.7) 吸热涂层钛纳米黑基吸热涂层(金属陶瓷纳米基体吸热涂层材料 发明专利,专利号:201310515802.1) 边框铝合金6063 T5 背板0.5mm镀铝锌板(宝钢)/0.5mm彩钢板(宝钢) 组装密封材料太阳能组件专用密封胶,确保25年使用寿命。 底隔热层侧隔热层聚氨酯整体发泡 接口密封圈Φ25mm硅胶圈 管口G1/2内螺纹 重量公斤35Kg 使用寿命20年

决定平板集热器品质的三大要素 一、平板的整体保温功能,是减少热能散发,提高产品热效率极为重要的环节。 二、集热器板芯流道结构设计的合理科学性,能提升热能的快速交换,达到吸收更多的太阳能转换成热能。 三、选择性吸热膜的使用性能致关重要,好的产品能用25年以上,很好地和建筑真正意义上的结合。但有的用3-5年就退色,导致产品无吸热效果,有的甚至1-2年就退色报废了。 结构技术特点 ☆整板吸热芯:板芯流道与膜层采用一体化设计(口琴式太阳能集热器板芯实用新型专利,专利号:201320667926.7、金属陶瓷纳米基体吸热涂层材料发明专利,专利号:201310515802.1)。集热效率高,热损小,吸收率高,发射率低。1㎡的吸热面积相等于进口的吸热面积蓝钛膜1.1㎡。这种结构有别于铜铝复合采用激光或者超声波焊接的结构。(铜铝复合结构传热特点是面与点之间、其最大的缺点会因为设备和人为的原因造成运输过程或使用若干年后铜铝脱开,使集热器的集热效率大大下降而报废。) ☆框体结构:采用四边铝合金型材,底板、玻璃盖板的无螺丝,无铆钉,无橡胶皮条的连接封装技术。外壳机构设计简洁美观,连接灵活,具有防水功能,适用于多种安装方式,易于和建筑结合,实现太阳能与建筑一体化。工业级的铝合金材料(铝合金6063 T5)的设计,结构合理,强度大,表面经氧化处理,耐腐蚀。☆保温措施:采用整体发泡技术处理,边框和背板及保温聚氨酯一体化,加强了防水防潮功能,有效减少集热器吸潮能力,使保温材料长久保持良好的隔热性能、热损小。 ☆玻璃盖板:采用钢化低铁超白布纹玻璃,透光率92%以上。 ☆板芯口琴式多孔流道及主流道管:采用特殊铝材料,耐腐蚀、可承压30kg、

全玻璃真空太阳集热管U型管集热器

各种类型集热器性能优劣比较 太阳能光热产业经过几十年的发展,现在已经呈现产品多样、类型多样、系统多样的格局,太阳能光热系统的核心元件——集热器也出现多种产品,概况起来有以下几种: 图0、集热器种类结构图 一、 结构特点和使用性能 1、 真空管型集热器 真空管型集热器包括全玻璃真空管型太阳能集热器、玻璃-金属结构真空管型集热器;全玻璃真空管型太阳能集热器根据使用的方式又可以细分为直插式集热器、U 型管式集热器和热管式集热器三种。 总体来说,真空管型集热器的吸热部件是真空管,具有以下特点: ● 真空集热管具有真空夹层,空气对流和传导几乎为0,保温性能非常好(就象保温 瓶一样),热损系数非常小,空晒温度达到200℃以上,部分达到280℃左右。 ● 真空集热管是圆柱形的管状,太阳从不同方向入射时其截面不变,因此具有准跟踪 性能,即早晚阳光较偏时得热量也较高。同时对各个角度的光线都有吸收,对散射光吸收也较 好,因此在散射光较多的多云天气和略阴的天气,效率也较高。 图1、真空管接收光照示意图

具体来讲,各种类型又具有各自的特点: 1.1直插式真空管集热器 此种类型集热器是水工质直接在真空管内流通,然后通过自然/强制循环,将热量存储并使用。这种集热器在非承压状态下运行,对系统要求不高,安装方便。但是直插式真空管集热器也有自身的缺点:系统抗冻性能差,对冬季防冻要求比较高;一旦发生真空管破裂,整个系统将停止运行,对维护要求比较及时;严禁在空晒状态下补水,避免发生真空管炸裂。 这种系统主要使用在低端家用系统、低端小工程和防冻要求不高的地区。 1.2U型管式和热管式真空管集热器 U型管式和热管式真空管集热器是在真空管内装配U型铜管或者热管,对集热器进行空晒,通过循环在U型铜管或热管中的工质将热量带出,直接加热水或者在水箱内经过盘管换热加热水。 图2 图3、U型管式真空管结构及传热示意图 这种系统由于使用大量金属,所以初期投资相对较高,但总体的性价比仍然处于较高

平板型太阳能集热器类型及其供暖应用

平板型太阳能集热器类型及其供暖应用 本文对平板型太阳能集热器的各种类型及其供暖应用进行文献综述。从集热工质角度上,平板型太阳能集热器的类型分为空气集热器和液体集热器,着重介绍了太阳能集热系统盖板能量的热损失途径,同时对国内外平板型太阳能集热器透明盖板技术和平板型太阳能集热器在建筑供暖中的应用进行了阐述,最后对平板型太阳能集热器类型及其供暖应用方向作出总结与展望。 标签:太阳能;建筑供暖;平板型集热器;透明盖板 引言 近年来,随着太阳能建筑一体化技术的发展,人们需要一种不论是外观上还是整体上都能同环境协调的、易与建筑形成一体的太阳能集热器,平板型集热器因其结构简单更易于被人们接受,而且当入口水温在90℃左右时,平板型集热器的效率虽低于其它几种集热器,但平板型集热器在50℃以下时,其性能比真空管集热器好。因此,可以说在低温太阳能热利用系统中,决定成本和效率的关键部件是平板型集热器。 1.平板型太阳能集热器类型 1.1空气集热器 常用的平板型太阳能空气集热器有三种类型。Ⅰ型太阳能空气集热器由盖板、底面吸热板及其所构成的空气流道以及吸热板下的保温层组成;Ⅱ型太阳能空气集热器由吸热板和底板及其所构成的空气流道以及底板下的保温层组成;Ⅲ型太阳能空气集热器由盖板、底面吸热板以及插入在空气流道中的隔板及其所构成的空气流道以及吸热板下的保温层组成。空气式集热器相对来说热损失最大,效率最低,可以获得的介質温度也最低。 1.2液体集热器 平板型集热器不论是外观上还是整体上都能同环境协调的、易与建筑形成一体,因此更易于被人们接受。国标GB4271—84规定平板型太阳能集热器性能由下列指标衡量:(1)稳态或准稳态瞬时效率特性;(2)时间常数;(3)热容量;(4)入射角修正系数;(5)流动阻力。这为本实验对平板太阳能集热器的性能评价提供了依据。 2.平板型太阳能集热器盖板简介 2.1透明盖板的作用 透明盖板一般覆盖在集热器的前面。它的作用是只让太阳光通过,阻止吸热

真空管集热器与平板集热器

真空管集热器与平板集热器性价比大比拼 新能源与可再生能源行业协会副理事长:罗运俊 编者的话:《我国太阳能行业将要迎来‘平板’时代》一文在《太阳能信息》报B册193期刊登后,接到了几十位行业人士的咨询电话,有咨询平板太阳能市场的,有咨询平板太阳能技术问题的,也有咨询国外平板太阳能发展情况的……在此,我们感谢广大读者对中国太阳能事业的关注,同时也感谢各位提出的宝贵建议。本期就部分专家的观点摘录如下,与大家一起分享。 一、平板太阳能集热器 1、平板太阳能集热器介绍 平板型太阳能集热器板芯及其制造方法:板芯由两块金属薄板叠在一起,四周采用咬缝工艺连接在一起,制成平板型金属吸热体,横向和纵向互相连通的工质流道(铜管)为焊接,集热器底部用镀锌板和保温棉垫底,上部用玻璃板盖住,四周用橡胶条密封。受光面板上沟槽的槽底与背板冲压连接在一起。 1、平板太阳能集热器特点 a.)平板型太阳能集热器是金属管板式结构,热效率高,产热水量大,可承压,耐空晒,水在铜管内加热,质量稳定可靠,免维护,15年寿命. b.)无抗冻能力,适合于广东、福建、云南、广西、海南等冬天不结冰地区使用,性价比高. c.)规格:1×2㎡,无云晴天产50℃~65℃ 热水量:75~120kg/ m2 d.)高吸收率:αs≥92%,低发射率:εh≤8%,日平均热效率:ηd≥55%. 二、全玻璃真空管太阳能集热器 1、真空管太阳能集热器介绍 真空管太阳能集热器的结构:分内外管,内管内壁有水银涂层,内管外壁有吸热涂层,内外管之间是真空层;外管是透明的玻璃,内外管均采用高硬度的高硼硅玻璃;一端有进出口,另一端封闭。 2、真空管太阳能集热器特点 a.) 全玻璃真空管太阳能集热器有一定的抗冻能力,适合在冬天气温为0℃至-20℃的地区使用。 b.) 不承压,使用时不能缺水空晒,否则玻璃管易爆裂。 c.) 规格:有多种规格可供选择,无云晴天产50℃~55℃热水量:70~130kg/ m2 d.) 高吸收率:αs≥90%,低发射率:εh≤8%,日平均热效率:ηd≥50%. 三、两种集热器对比分析 1.热性能技术的分析与对比

太阳能集热器的选型

太阳能集热器的选型 Abstract:An Introduction of the advantages and disadvantages of the flat plate solar concentrator, the glass vacuum tube solar concentrator and the heat pipe solar concentrator, comprehensively evaluating the different kinds of the solar concentrator. Key words: solar concentrator, type selection and comparison, comprehensive evaluation 摘要:对目前常用的平板型、玻璃真空管型及热管型等太阳能集热器的优缺点进行了介绍,并对各种太阳能集热器进行了综合比较。 关键词:太阳能集热器,选型比较,综合评价 1各种太阳能集热器的特点和应用范围 太阳能集热器的类型主要有:平板型太阳能集热器、真空管型太阳能集热器两大类。每一大类太阳能集热器又分多种品种,每一种的太阳能集热器各有其特点和应用范围。 平板型太阳能集热器类 平板型太阳能集热器俗称平板集热器,其基本结构由透明盖板、吸热板、保温层和外壳组成。 其工作原理为:当太阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收涂层的吸热板上时,吸热板吸收太阳的辐射能,将其转换成热能,并将热能传给吸热板流道内的工质,使流道内的工质温度升高;从集热器进口进入吸热板的较低温度的工质,在吸热体流道内被加热升温后,从集热器出口流走,并将有用的热能带走;与此同时,吸热板温度升高,透过透明板和外壳向周围环境散失热能,为减少散热,在平板太阳集热器底部和边框四周填充保温材料。 平板集热器的主要热损失是吸热板和透明盖板之间的空间存在空气对流换热损失。减少这部分热损失的最有效措施是将其间的空气抽去,形成真空。但由于平板集热器的结构和形状等原因,这一措施一时还难于实现,因此,平板集热器只能运行在60℃以下的工作温度,若运行温度较高时,集热效率明显降低。在冬季,环境温度较低,平板集热器的热损失很大,还面临被冻坏的危险。所以,在寒冷地区,平板集热

热管式集热器工作原理及其示意图

热管式真空管型太阳能集热器 一、工作原理 热管式集热器由超导热管、铝翼、集热管、联集保温箱、边框等部分组成。太阳光透过集热管,照射在集热管内管的选择性吸收膜上,膜层将太阳光能转化为热能,热能量通过铝翼传至内置热管上,迅速将热管蒸发段内的工质加热汽化,汽化工质上升至热管冷凝段,从而使冷凝段快速升温,并通过冷凝套管将能量传导、汇集至通过流道管的介质(水、乙二醇等)中;热管工质放出汽化潜热后,冷凝成液体,在重力作用下流回热管蒸发段,接受集热管的热量后,再次上升汽化,再次冷凝回流,循环往复工作。热管式集热器通过热管内工质的汽—液相变循环过程,连续不断的吸收太阳辐射能为系统提供热能。 二、示意图

三、产品的八大优势: 一、热管式真空管型太阳能集热器兼有平板型集热器、全玻璃真空管型集热器与玻璃金属封接式集热器的优点,是目前技术含量和应用领域都是最高级的:相变单向传热,启动速度快,集热效率高,得热量大,热损失小,输出温度高,承压运行快,结构强度高,抗冻性强等特点,安装维护方便,使用中无漏水隐患,易实现和建筑结合,具备较长的使用寿命,可广泛应用于各种规模和用途的太阳能集热系统中。 二、用热管传输热量,集热管内不走水,不漏水,不冻管,不结垢,热效率稳定,即使在-40℃的气温条件下仍能正常运行,可避免普通太阳能集热器存在的集热管冬天或晚间结冰问题, 三、由于重力辅助热管的“热二极管”的作用,相变单向传热,即热量只能从蒸发段向冷凝段传输,能防止晚上或阴天时的倒流散热。 四、热容量小,启动传热迅速,即使在多云间晴的低日照条件下也能迅速启动, 有效收集热量。所以即使对于日照条件不太高的地区也可有效使用,应用地区很广。 五、由于被加热的工质不直接流入真空管内,所以系统管路可承受较高工作压力(0.6Mpa以上),承压能力很强。同时,因管中无水,若一支或几只真空管破损,不会影响整个系统的工作,运行稳定,适用于各类强制循环太阳能集热系统。 六、热管的工质使集热器温度超过工质的临界温度后,热管的传热就停止,不会产生高于蒸发温度或低于冷凝温度的相变温度,热管本身就具有了抗冻防过热的性能,这就彻底解决了其他集热器在无负荷情况下带来的高温问题及在高寒地区的结冰冻裂问题。 七、集热管与联集箱的连接方式是插接,运输量大,装卸安全,安装方便,维护简单,运行可靠。 八、应用领域广阔:发电、烘干、供暖、空调利用、余热回收、海水淡化等!

热管集热器与平板型集热器性能对比

真空热管集热器与平板型集热器 系统应用中的优劣势对比 1、在相同的日照、时间、地点及集热面积条件下,真空管的吸收转换效率高于平板太阳能。 主要是由于平板太阳能不是在真空状态下工作,在吸收热量的同时,也在不断的散热;热转换效率为69%,特别是在冬季最需要热量的时候,平板集热器散热量最大。 而真空管型太阳能集热器是双真空工作状态,吸收的热量在真空状态下都被及时转换;热转换效率达70%以上,冬季最需要热量时效果尤为突出。 2、真空管型集热器的发射率比平板太阳能低,解释为: 太阳能在同样面积下照射,但平板太阳能集热器由于是平面,将部份太阳光反射掉;平板发射率为9% 真空管反射比例小,热管发射率为6%,所以其效率明显高于平板太阳能集热器; 3、真空管是双真空工作状态,吸收阳光后在真空状态将热量迅速带走,而平板太阳能只是在吸收层上加了一层玻璃,玻璃和支架间是用橡胶条进行密封,所以保温性能差,热量损失也大,再加上转换效率低,相同情况下得热量也就低了; 4、抗低温性能对比: 真空管太阳集热管作为太阳能集热部件,其独特设计结构保证了集热器在家庭用热水工况下有很高太阳能热转换效率。集热管在真空状态下吸收并转换热量,管内保持10-3Pa的真空,能抗-40℃超低温, 而平板太阳能是在非真空状态下工作,最多也只能抗冻-5℃低温,超过-5℃只能采用系统排空方式或用循环介质传热,方可保证系统正常,如果不是用导热油作为传热介质,则冬季要对管道进行排空处理,否则温度低时容易把管道冻裂。 5、恶劣环境下自清洗,抗冻雹; 随着环境污染越来越严重,极端恶劣天气和自然灾害也越来越多。 真空管集热模块管与管之间有间距,主要是防止大风天气时能抗击风灾,而

平板型太阳能集热器技术标准

平板型太阳能集热器技术标准 1 范围 本标准规定了胜强阳光公司平板型太阳能集热器的产品分类、标记、技术要求、标识包装等内容。 2 引用文件 GB/T 6424-2007 平板型太阳集热器技术条件 GB/T 4271-2007 平板型太阳集热器热性能试验方法 GB/T 26974-2011 平板型太阳能集热器吸热体技术要求 GB/T 12936-2007 太阳能热利用术语 GB/T 25969-2010 家用太阳能热水系统主要部件选材通用技术条件 GB/T 1800.1-2009产品几何技术规范(GPS)极限与配合第1部分:公差、偏差和配合的基础 GB/T 1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 1720-1979 漆膜附着力测定法 GB/T 1527-2006 铜及铜合金拉制管 GB/T 3190-2008 变形铝及铝合金化学成分 GB/T 6892-2006 一般工业用铝及铝合金挤压型材 GB/T 14846-2008 铝及铝合金挤压型材尺寸偏差 GB 5237.1-2008 铝合金建筑型材第1部分基材 GB 5237.2-2008 铝合金建筑型材第2部分阳极氧化型材 GB 5237.3-2008 铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材 GB 5237.4-2008 铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材 GB 15763.2-2005 建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃 GB/T 2518-2008 连续热镀锌钢板及钢带 GB/T 14978-2008 连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带 GB/T 13448-2006 彩色涂层钢板及钢带试验方法 GB/T 3880.1-2012 一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分:一般要求 GB/T 3880.2-2012 一般工业用铝及铝合金板、带材第2部分:力学性能 GB/T 3880.3-2012 一般工业用铝及铝合金板、带材第3部分:尺寸偏差 GB/T 26709-2011太阳能热水器用硬质聚氨酯泡沫塑料 GB/T 17795-2008 建筑绝热用玻璃棉制品 GB/T 24798-2009 太阳能热水系统用橡胶密封件 GB/T 11618.1-2008 铜管接头第1部分:钎焊式管件 GB/T 11618.2-2008 铜管接头第1部分:卡压式管件 GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件 GB/T 191-2008 包装储运图示标志 3 产品分类与标记 3.1产品分类

热管式真空管集热器简介

北京金阳科创太阳能科技有限公司 热管式真空管太阳能集热器 TiNOX(400W/m K无氧铜)集热 高硼硅玻璃罩管,紫铜相变超导热管; 外壳及托架为铝合金专用型材,

热管真空管太阳能集热器 热管真空管是金属芯玻璃真空集热管的一种形式,它是一种高效的太阳能集热元件,具有工作温度高、承压能力大、耐冷热冲击、抗冰雹、全年工作等独特的优点。热管真空管与联集管、保温盒、支架等部分一起组成热管真空管集热器。 金属—玻璃热管真空管太阳能集热器作为第四代太阳能集热产品,它的开发和应用已经有十余年的历史,因其热性能和运行维护上的突出优势,目前正迅速发展,逐渐替代其它类型的太阳能集热器产品成为热水器和热水工程市场的主流。 JD100HP系列热管真空管集热器产品采用中德最新太阳能技术结晶——“金属—玻璃热管真空管”作为集热元件,集多项专利技术与一身,经国际权威机构检测,性能处于国际领先水平。该产品效膜层吸热、相变热管传热和真空保温绝热优势于一体,热管承插式连接,相变热管传热承压运行,全面解除全玻璃真空管集热器易冻裂、易炸管、易结垢、易漏水等隐患。 热管式真空管集热器(导热块传热)示意图 如上图所示,热管真空管太阳能集热器由热管真空管、联集管、保温盒和支

架等部分组成。太阳光透过真空玻璃管,照射在真空管内金属吸热翅片的选择性吸收涂层上,高吸收率的太阳选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能通过导热铜带传至内置热管,迅速将热管蒸发端内的少量工质汽化,被汽化的工质上升到热管冷凝端,使冷凝端快速升温,集热器联集管上的导热块(或导热套管)吸收冷凝端的热量加热联集管内流体。热管工质放出汽化潜热后,冷凝成液体,在重力作用下回流热管蒸发端,再汽化再冷凝。热管真空管集热器通过热管内少量工质的汽—液相变循环过程,连续不断的吸收太阳辐射能为热水系统或采暖系统提供热源。 与普通真空管太阳能集热器相比,JD100HP系列热管真空管集热器产品具有如下优异特点。 ①热效率高:采用高性能选择性吸收涂层和高热导率传热条带,得热量大,热损失小,同样条件下集热量远高于其它形式的集热器; ②承压运行:额定承压能力6kgf/cm2,特别适用于强制循环的大面积集热工程; ③冬季水更热:管内不走水,启动迅速,全年运行,和全玻璃真空管相比,多得20—30%热水; ④夏季不过热:不用反光板,防止夏季水温超高,风载小,不会因反光板性能下降而影响集热器效率; ⑤占地面积小:真空管密排,集热器外型尺寸小,减少安装占地面积; ⑥安装维护方便:铜套管干插式连接,安装方便,热管冷凝端不结水垢,无漏水隐患,局部维修不影响系统运行,避免了集热器内结水垢影响系统运行或一支管损坏整个系统瘫痪的现象。 ⑦使用寿命长:高效长寿命热管,严格的生产工艺控制,正常使用寿命15年以上。 热管真空管太阳能热水系统的特点 ●系统效率高:热管真空管集热器性能卓越,通过国际测试,集热效率高, 冬季平均集热效率可达60%以上,出水温度最高可达100℃。 ●启动迅速:热管真空管热容小,传热速度是铜的1万倍,在太阳辐照多变

平板型太阳集热器的瞬时效率曲线的统一性分析

平板型太阳集热器瞬时效率曲线的统一性 分析 第25卷第4期 2007年8月 可再生能骤 RenewableEnergyResources V o1.25NO.4 Aug.2007 平板型太阳集热器瞬时效率曲线的统一性分析 别玉,胡明辅,郭丽 (昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650224) 摘要:平板太阳能集热器的效率方程和对应的效率曲线是判断集热器热性能的重要依据,前人分别用3个 不同方程和3条不同曲线定量地描述了集热器效率.文章阐释了3条曲线的异同点,并提出将3条太阳热水器 瞬时效率曲线统一起来的具体解决办法. 关键词:平板太阳能集热器;效率曲线;效率方程;统一分析 中图分类号:TK513文献标志码:A文章编号:1671—5292(2007)04—0018-03 …』一l-●-?●1●--●-

Unitiedanalysis0ninstantetllclencyCUrVesOt flat...platesolarcollector BIEYu.HUMing—fu.GU0Li (FacultyofChemicalEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechno logy,Kunming650224,China) Abstract:Thermalpropertiesoffiat-platesolarcollectoralealwaysjudgedbyits efficiencye’ quationsandcurves.Asforthisproblem,therehavebeenquitedetailedderivatio nandconclu? sions.Scholarsusedthreedifferentequationsandcurvestodescribethequantity ofefficiency, however,thereisrareunifiedanalysisamongthethree.Therefore,manyreaders areapttobe confusedwithsomerelativeconcepts.Asaresult,thispaperanalysesthesimilari tyanddifference ofthecurves,andpresentsapracticablesolutionaswel1. Keywords:fiat—platesolarcollector;efficiencycurve;efficiencyequation;un ifiedanalysis 0引言 评定太阳集热器性能的重要依据是其瞬时效 率方程,它全面地描述了集热器的结构,流体参数 以及太阳辐射与环境条件对集热性能的影响,是

两种集热器的热性能比较

2007-01-24 12:21 两种太阳集热器的热性能对比分析 近年来,我国太阳热水器产业迅速发展,太阳集热器的热性能测试和评价工作越来越受到生产厂家和消费者的重视。平板型太阳集热器和热管式真空管太阳集热器是目前市场上较常见的两种太阳集热器。由于这两种集热器结构的不同导致其热性能的差异。 1.两种太阳集热器的工作原理分析 图1所示为平板型太阳集热器。 当太阳辐射能QA投射到透明盖板上,其中一部分被盖板吸收和反射,其余到达涂有吸收涂层的吸热体表面,大部分的太阳辐射被吸热体所吸收,小部分向透明盖板反射。被流道内流体吸收的热量为有用能量收益QU,与此同时,吸热表面通过透明盖板和外壳向环境散失热量,即热损失QL。 热管式真空管太阳集热器的结构如图2所示。 投射到真空管上的太阳辐射QA,一部分被外管壁吸收和反射,剩下的将到达带涂层的内管外表面,其中的大部分被涂层吸收,加热内管壁,使热管蒸发段内的传热介质气化。蒸气上升到热管冷凝段后,再由热管的冷凝段将热量传递给联集管内的工质,成为有用能量收益QU。工质凝结成液体,依靠重力流回蒸发段。集热表面向环境散失的热量即为热损失QL。 根据能量守恒原理,集热器能量平衡方程为: QA=QU+QL+QS(1) 2.集热器热性能评价 在稳态条件下运行的太阳集热器的热性能,可以用下列关系式加以描述: QU=AI(τα)e-AUL(Tp-Ta)=mCp(Tf,o-Tf,i)(2) 由于TP难以确定,引入集热器热转移因子FR,其物理意义为集热器获得的实际有用能量收益与集热器吸热体温度等于流体进口温度时的有用能量收益的比值。 把式(4)代入式(5)得到集热器瞬时效率方程的表达式: 3.瞬时效率试验 按照标准规定搭建试验台(图3)。根据国家标准(GB/T4271-2000,GB/T17581—1998)对这2种集热器进行瞬时效率测定。 被测平板型太阳集热器的规格:1200 mm~1010mm,采光面积1.20m2。 被测热管式真空管太阳集热器的规格:真空管规格0.58mm×l800mm,12根,采光面积

全玻璃真空管集热器安装预留

按设计图纸及参照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 的要求用角钢制作集热器支架。具体方法是: (1)在预留的太阳能支座焊接优质40国标角钢,按标准或图纸要求整体焊接,支架按标准刷漆防腐处理,确保结构安全。 所有钢结构支架的材料(如角钢等)焊接时,在不影响其承压、抗弯强度的情况下,选择利于排水的方式放置,以防止积水导致腐蚀。当由于结构或其它原因,造成容易积水时,采取合理的排水防水措施,以确保排水通畅,避免腐蚀。集热器支架应与建筑物可靠固定,以确保支架整体满足抗风要求。 (2)支架处于建筑物的防雷保护区内时,钢结构支架与防雷网多点焊接;支架处于建筑物的防雷保护区之外时,单独制作避雷装置。 (3)焊接要求:焊缝应外形均匀,焊道与焊道、焊道与钢材过渡平滑,焊渣和飞溅物应清除干净。 (4)集热器支架焊接完毕后,对焊接处做防腐处理。防腐施工要参照国家现行标准《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-2002和《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》GB50224-95的要求,防腐处理按以下程序进行:刷底漆前,应先进行除锈;处理后的表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。 除锈合格后,再刷两道底漆; 底漆干固后,再刷两道面漆。 防腐处理完毕,表面均匀,无误涂、漏涂、脱皮、返锈、流坠、针眼、气泡、明显皱皮等现象。 ②集热器设备安装 屋面太阳能集热器联箱的安装按照集热器的安装倾角和太阳能系统设计要求,将集热管的托架及保温联箱严格按照集热器安装尺寸,通过螺丝固定在角钢支架相应位置上,固定牢固,以防滑脱。集热器与集热器之间的连接要做到密封可靠、无泄漏、无扭曲变形,连接件要便于拆卸和更换。 ③屋面循环管路的安装 管路安装要符合国家现行标准《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002的相关要求,并根据管路连接图,屋面集热器按设计要求进

两种集热器的热性能比较

两种集热器的热性能比较 1、两种太阳集热器的工作原理分析图1所示为平板型太阳集热器。 当太阳辐射能QA投射到透明盖板上,其中一部分被盖板吸收和反射,其余到达涂有吸收涂层的吸热体表面,大部分的太阳辐射被吸热体所吸收,小部分向透明盖板反射。被流道内流体吸收的热量为有用能量收益QU,与此同时,吸热表面通过透明盖板和外壳向环境散失热量,即热损失QL。 热管式真空管太阳集热器的结构如图2所示。 投射到真空管上的太阳辐射QA,一部分被外管壁吸收和反射,剩下的将到达带涂层的内管外表面,其中的大部分被涂层吸收,加热内管壁,使热管蒸发段内的传热介质气化。蒸气上升到热管冷凝段后,再由热管的冷凝段将热量传递给联集管内的工质,成为有用能量收益QU。工质凝结成液体,依靠重力流回蒸发段。集热表面向环境散失的热量即为热损失QL。 根据能量守恒原理,集热器能量平衡方程为: QA=QU+QL+QS(1)2、集热器热性能评价在稳态条件下运行的太阳集热器的热性能,可以用下列关系式加以描述:QU=AI(τα)e-AUL(Tp-Ta)=mCp(Tf,o-Tf,i)(2)由于TP难以确定,引入集热器热转移因子FR,其物理意义为集热器

获得的实际有用能量收益与集热器吸热体温度等于流体进口温度时的有用能量收益的比值。 把式(4)代入式(5)得到集热器瞬时效率方程的表达式:3、瞬时效率试验按照标准规定搭建试验台(图3)。根据国家标准(GB/T4271-2000,GB/T17581—1998)对这2种集热器进行瞬时效率测定。 被测平板型太阳集热器的规格:1200 mm~1010mm,采光面积1.20m2。 被测热管式真空管太阳集热器的规格:真空管规格0、 58mml800mm,12根,采光面积1、22m2。 测试周期内测量参数的偏离范围,均在GB/T4271-2000和GB /T17581-1998允许范围之内。工质流量为0、015~0、020kg/(m2s),并保持恒定。 被测的物理量包括日射辐照度I,环境空气温度Ta,集热器工质进口温度Tf,i;集热器工质出口温度Tf,o,集热器内工质流量m。 4、数据处理及结果分析由瞬时效率试验所得到的数据,利用最小二乘法拟合得出瞬时效率的一次或二次曲线方程。回归系数用t检验,在检验中使用统计量tb=b/sb,(sb为回归系数b的标准差)。在给定显著水平α和自由度df=n-k-1条件下,可通过查表得出临界值ta。若t b≥ta,则说明T*对η影响显著,回归系数可接受;否则,则不显著,需重新回归。

太阳能集热器热性能分析

太阳能集热器热性能分析 摘要:本文介绍了太阳能集热器的种类以及各自的特点。同时,阐述了太阳能集热器热性能的理论,包括影响太阳能集热器热性能的因素、太阳能集热器热性能的测试方法等。 关键字:太阳能集热器、热性能测试、影响因素 0 引言 随着能源的大量消耗和环境的急剧破坏,新能源技术已经成为21世纪世界经济发展中具有决定性影响的五个技术领域之一。太阳能因为具有取之不尽、用之不竭、无环境污染等诸多优点而受到各国重视。2011年,我国太阳能集热器生产量占世界产量的80%,占世界保有量的60%左右,说明我国已经成为太阳能利用大国。 太阳能集热器是将其接收的太阳辐射能向传热工质传递热能的装置,因此,太阳能集热器是太阳能利用的关键装置。所以,太阳能集热器的研究、开发与应用对太阳能资源的高效应用至关重要。 1 太阳能集热器的种类 随着太阳能利用的大力发展,太阳能集热器的种类也越发多样化。根据进入采光口的太阳辐射方向是否改变,分为聚光型集热器、非聚光型集热器;根据集热器的传热工质类型的不同,分为液体型集热器、空气型集热器;根据集热器是否跟踪太阳,分为跟踪集热器、非跟踪集热器;根据集热器是否有真空空间,分为平板型集热器、真空管型集热器;根据集热器的工作温度围的不同,分为高温集热器

(300℃~800℃)、中温集热器(80℃~250℃)、低温集热器(40℃~80℃)。其中,太阳能热利用产品最常见的有两种--平板型太阳能集热器与真空管型太阳能集热器。 1.1 平板型太阳能集热器及其特点 平板型太阳能集热器[1]的典型结构如图1所示,主要包括透明盖板、吸热板芯、流体流道、隔热层和箱体等部分. 图1 平板型太阳能集热器典型结构 透过透明盖板照射到吸热板表面,吸热板吸收大部分太阳辐射能,将其转化为热能,并将热能传递给流道的传热介质,传热介质携带热能进入储热设备。这样,传热工质被加热后,温度逐渐升高,作为集热器的有用热能输出。同时,由于吸热体的温度升高,通过透明盖板和外壳向周围环境散失热量,造成了平板型太阳集热器的各种热损失。 平板型太阳能集热器在我国的太阳能利用中已广泛应用,技术日趋完善,主要特点有可承压性好、大型集热系统性能稳定、建筑一体

集热器常见故障

真空集热管太阳能热水器的工作原理 一、真空集热管太阳能热水器的工作原理是什么? 真空管集热器是在玻璃壁与吸热体之间抽成一定的真空度,以抑制空气的对流和传导热损。 吸热体表面镀上一种特殊的涂层代替黑色的吸热板,还可抑制吸热体的辐射热损。 因此,真空管集热器具有比普通平板型集热器更优良的热性能。在高温和低温环境下均有较高的集热效率。 真空管集热器按其材料结构可分为全玻璃型和金属吸热体型两大类。 其中全玻璃真空太阳能集热管具有透过率和吸收率高、热反射率低、对流热损小以及全年使用时间长等优良特性,同时制造工艺简便,技术成熟可靠,成本较低,全玻璃真空管热水器的使用日益广泛。 所示为全玻璃真空管太阳能集热器结构。 三、太阳能热水器集热器安装角度为什么各地有差异? 安装太阳能热水器集热器时,为了得到最大的年日照量,在正午时必须使集热部分采光面垂直于阳光直射方向。 由于我国地域宽广,幅员辽阔,南北地区纬度差别较大。 因此,为满足上述要求,经过计算归纳将太阳能集热器倾角分为500、450、420、380、300。北方地区纬度较高,冬季阳光与地平面夹角较小,宜使用倾角较大的太阳能热水器,所以北方多选用420~500倾角的热水器,而南方地区多选用300~380倾角的热水器。 四、使用真空管太阳能热水器的安全常识是什么? 安装好的太阳能热水器不能随便移动,否则会导致各种故障出现。 1、热水器用完时应立即装水。长期不用时应检查是否固定牢固,以免狂风吹倒。 2、在有阳光时真空管热水器水箱应满水,千万不要在有阳光时装水,以免损坏真空管。 3、如严冬排气管结冰时,严禁装水、放水,以免吸坏水箱。 4、当热水水压高于自来水,自来水管发热时,应盆浴或在上下水管上加热水限开关。 5、与其它热水器配合使用时,应严格按其它热水器说明和注意事项使用,确保使用安全。

平板式集热器的优点

平板式集热器的优点 济南海德能源工程有限公司是最早的专业生产壁挂式太阳能的厂家之一,产品有U型管式和平板式两种。平板太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置,它是一种特殊的热交换器,集热器中的工质与远距离的太阳进行热交换。平板型太阳能集热器是太阳能集热器中的一种类型。是由吸热板芯、壳体、透明盖板、保温材料及有关零部件组成。在加接循环管道,保温水箱后,即成为能吸收太阳辐射热,使水温升高。 平板太阳能发展至今天,技术上已日趋成熟。世界各国都力图将太阳能与建筑密切结合,录求外形美观、布局合理、管理规范的太阳能与建筑一体化的设计。如:世界上使用太阳能热水器最普及的国家——以色列,平板太阳能与建筑一体完美结合的设计就占90%以上的市场份额。同时,实践证明,广东的气候更平板型太阳能热水器主要是由平板集热器、储水箱、水管、支架及配件等部分组成。平板集热器是平板热水器的关键部件,其热性能高低是衡量热水器好坏的重要指标。主要包括涂有选择性吸收涂层的吸热板、透光材料盖板、保温层和外壳四大部分。当阳光透过玻璃盖板照在平板吸热板上时,其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收,转变为热能,并传向流体通道中的工质。通过自然循环或强迫循环,而将储水箱内的水加热。吸热板的材料国外基本上都用铜和不锈钢,国内已经大量采用铜材、铝合金、钢材、镀锌板,沿海水质较差的地区,则可用塑料或玻璃来替代。因为金属表面的反射率高,吸收率低,为了增强吸收效果,必须在金属表面也即吸热板上制备涂层。按制备工艺不同,可将涂层分为电镀涂层、电化学转化涂层、真空镀膜涂层和涂料涂层四种主要形式。因为集热器周围是空气,所以当集热器的吸热板在转变太阳辐射能量为水的热能时,也向周围环境散失热量,这就使太阳辐射能量不能全部转化成水的热量。为了减轻这部分能量的损

平板集热器:结构及选材特点分析

平板集热器结构及选材特点分析 平板型太阳能集热器是太阳能低温热利用的基本部件,也一直是世界太阳能市场的主导产品。平板型集热器已广泛应用于生活用水加热、游泳池加热、工业用水加热、建筑物采暖与空调等诸多领域。用平板型太阳能集热器部件组成的热水器即平板太阳能热水器。平板型太阳能集热器主要由吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成(如图1)。 图1 平板型集热器结构示意图 当平板型太阳能集热器工作时,太阳辐射穿过透明盖板后,投射在吸热板上,被吸热板吸收并转换成热能,然后将热量传递给吸热板内的传热工质,使传热工质的温度升高,作为集热器的有用能量输出。 一、吸热板 吸热板是平板型太阳能集热器内吸收太阳辐射能并向传热工质 传递热量的部件,其基本上是平板形状。 1、吸热板的结构形式

在平板形状的吸热板上,通常都布置有排管和集管。排管是指吸热板纵向排列并构成流体通道的部件;集管是指吸热板上下两端横向连接若干根排管并构成流体通道的部件。吸热板的材料种类很多,有铜、铝合金、铜铝复合、不锈钢、镀锌钢、塑料、橡胶等。吸热板有如下主要结构形式(如图2)。 (1)管板式。管板式吸热板是将排管与平板以一定的结合方式连接构成吸热条带(如图2a),然后再与上下集管焊接成吸热板。这是目前国内外使用比较普遍的吸热板结构类型。

(2)翼管式。翼管式吸热板是利用模子挤压拉伸工艺制成金属管两侧连有翼片的吸热条带(如图2b),然后再与上下集管焊接成吸热板。吸热板材料一般采用铝合金。翼管式吸热板的优点:热效率高,管子和平板是一体,无结合热阻;耐压能力强,铝合金管可以承受较高的压力。缺点:水质不易保证,铝合金会被腐蚀;材料用量大,工艺要求管壁和翼片都有较大的厚度;动态特性差,吸热板有较大的热容量。 (3)扁盒式。扁盒式吸热板是将两块金属板分别模压成型,然后再焊接成一体构成吸热板(如图2c),吸热板材料可采用不锈钢、铝合金、镀锌钢等。通常,流体通道之间采用点焊工艺,吸热板四周采用滚焊工艺。扁盒式吸热板的优点:热效率高,管子和平板是一体,无结合热阻;不需要焊接集管,流体通道和集管采用一次模压成型。缺点:焊接工艺难度大,容易出现焊接穿透或者焊接不牢的问题;耐压能力差,焊点不能承受较高的压力;动态特性差,流体通道的横截面大,吸热板有较大的热容量;有时水质不易保证,铝合金和镀锌钢都会被腐蚀。 (4)蛇管式。蛇管式吸热板是将金属管弯曲成蛇形(如图2d),然后再与平板焊接构成吸热板。这种结构类型在国外使用较多。吸热板材料一般采用铜,焊接工艺可采用高频焊接或超声焊接。蛇管式吸热板的优点:不需要另外焊接集管,减少泄漏的可能性;热效率高,无结合热阻;水质清洁,铜管不会被腐蚀;保证质量,整个生产过程实现机械化;耐压能力强,铜管可以承受较高的压力。缺点:流动阻力大,流体

真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器的优缺点

真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器的优缺点 平板太阳能特点: 一.平板太阳能的几种板材集热器: 铜铝复合阳极化板芯集热器;全紫铜选择性涂层板芯集热器;全紫铜氮氧化钛涂层板芯集热器共三种。 二.平板太阳能集热器的制作方法: 平板型太阳能集热器板芯及其制造方法,板芯由两块金属薄板叠在一起,四周采用咬缝工艺连接在一起,制成平板型金属吸热体,底部用镀锌板和保温棉垫底,上部用玻璃板盖住,四周用橡胶条密封。受光面板上沟槽的槽底与背板冲压连接在一起,形成横向和纵向互相连通的工质流道。 三.平板太阳能的特点: 1.平板式太阳能在70年代就已经发明和应用,自从80年代发明真空管太阳能后,在整个业界平板式太阳能就慢慢退出市场(在广东,云南,海南等省至今还有在推广和使用),太阳能热水器也经历了焖晒式太阳能,平板式太阳能,真空管式太阳能,真空热管式太阳能的发展历程。 2.平板式太阳能工作原理是采用玻璃温室效应的原理实现对热水的加热。从它的制作方式就可知道平板式太阳能的低效率,有的太阳能企业在说明它的高热效率如:高吸收率:αs≥92%,低发射率:εh≤10%,日平均热效率ηd≥55%。是一种不负责任的表现。作为一种集热板它在吸热的同时也会进行散热,而热量的传递只有三种方式:辐射,传导,对流。平板式太阳能的三种散热传热方式均很明显,发射率随集热器内的水温升高而增大。实际上平板式太阳能集热器的热效率不足54%。 3.平板太阳能的使用寿命:采用铜铝复合工艺,经轧制后形成铜质流道和铝质吸热翅片,板芯表面经阳极化处理形成选择性吸热涂层,或采用优质选择性涂层或电镀黑铬涂层。A.由于涂层材料在阳光的照射和空气的氧气的氧化下,在三至五年就开始老化,变成浅白色,从所安装的平板太阳能工程实例就可见一斑。B.集热器的铜管容易在水的作用下,产生铜绿,在水的冲刷下变薄,特别是焊接口,在几年后就容易穿孔,这也是不争的事实,使用铜管的平板式太阳能和热泵换热器均如此。C.平板型太阳能集热器是金属管板式结构,的寿命一般在5-8年后就开始经常会出现漏水和效率更低的问题。所谓的质量稳定可靠,免维护,那是安装前期的表现。长寿命15年更是行业骗子。 4.各种环境的影响:散热快,保温效果差,无抗冻能力;平板式对台风的阻力大,抗台风能力差;玻璃平面受外来冲击力大,抗冰雹能力差;所谓的适合于广东、福建、云南、广西、海南等地区的使用,应该理解为可以蒙骗过关,因为在以上地区的冬季约四个月最需要节能的时候,他们就罢工了。 5.应用行业的不同,效果不同,在全天候供应的酒店,公寓热效率更低,因为他们要求全天候供应热水,这就要求太阳能集热板在相对高温的前提下运行,散热更大所致,用在工厂,学校等晚上定时供应热水的场所会好一些,因为在早上可以上冷水,让太阳能系统相对低温下工作,效率相对高温状态下运行要高些,但无论何种状态下,系统热效率均小于36%。 6.推广平板式的理由:集热器容易生产和制作;配套太阳能工程时,由于不需要真空管的連箱,底托等配套,成本较低,在两种太阳能价格相差不多的情况下,可以追求更高利益;在不能处理好真空管易破的前提下,太阳能企业可以免除更多的维修;利用大多数客户对热量节省概念不清晰的情况下,只推广太阳能的广义如环保,节能,安全等理念,不安装计能的电表,水表。。。采用各种方法促使客户验收和接受;在广东往往是几家较大的太阳能公司在推广和营销过程中互相联合,利用广东太阳能协会等出具的证明(并非科学依据),包围

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