平板型太阳能集热器的发展和应用展望

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太阳能工程集热器方案

太阳能工程集热器方案

太阳能工程集热器方案一、引言随着全球能源需求的不断增加和能源资源的有限性,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,受到了越来越多的关注和重视。

太阳能集热器作为太阳能利用的重要设备,可以将太阳能转化为热能,并应用于热水供应、空调制冷、蒸汽发生等多个领域。

本文将围绕太阳能工程集热器方案展开深入探讨,分析其中的技术原理、设计要点和工程实践中的实际应用。

二、技术原理太阳能集热器是通过吸收太阳辐射能将其转化为热能,利用这种热能进行工业生产或生活热水供应的一种设备。

太阳能集热器可以分为平板式太阳能集热器和抛物面反射式太阳能集热器两种类型。

1. 平板式太阳能集热器平板式太阳能集热器是一种利用平板吸热表面进行集热的太阳能设备。

其结构简单,制造成本较低,适用于小规模应用。

其工作原理为:太阳辐射能穿透透明的罩板后,被吸热板吸收并转化为热能,再通过传热器将热能传递给传热介质,最终产生热水或者蒸汽。

2. 抛物面反射式太阳能集热器抛物面反射式太阳能集热器通过抛物面反射器将太阳辐射能聚焦到集热管或者集热罐上,利用聚焦后的高温热能进行工业加热或生活热水供应。

其优点是集热效率高,适用于大规模集热。

三、设计要点1. 集热器选材太阳能集热器的选材非常重要,直接关系到设备的使用寿命和性能。

集热器的表面材料需要具有高的吸热率和低的热传导率,以提高热能的吸收和减少热能的散失。

同时,材料还需要具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性,以适应不同环境条件下的使用。

2. 集热管设计集热管是太阳能集热器的核心部件,直接影响着集热器的热效率和工作稳定性。

集热管的设计需要考虑管壁材料、管径和长度的选择,以及管道连接方式等因素。

同时,需要根据实际使用情况考虑管道的防腐保温措施,以延长集热器的使用寿命。

3. 集热系统控制太阳能集热器的集热系统需要合理的控制装置来实现自动化运行和智能化控制。

控制系统需要能够精确地调控集热器的集热温度和热能输出,以适应不同的工业生产或生活供暖需求。

平板型集热器的组成

平板型集热器的组成

平板型集热器的组成以平板型集热器的组成为标题,我们来详细介绍一下平板型集热器的构成及其功能。

平板型集热器是一种常见的太阳能热水器,它由以下几个部分组成:一、集热板:集热板是平板型集热器的核心部件,通常由金属材料制成,如铜、铝等。

集热板的表面涂有黑色吸热涂层,能够吸收太阳辐射,将其转化为热能。

集热板的设计要尽可能增大吸收太阳辐射的面积,以提高热能的吸收效率。

二、隔热层:隔热层的作用是减少集热板上的热能损失。

平板型集热器通常在集热板的周围设置隔热材料,如泡沫塑料等,以阻止热能向外部环境散失,从而提高热能的利用效率。

三、储热层:储热层是平板型集热器的热能储存部分,用于储存白天吸收的太阳能热量,以便晚上或阴雨天使用。

储热层一般是一个水箱,通过管道与集热板相连,热能通过管道传输到储热层中,供家庭使用。

四、管道系统:管道系统是平板型集热器的输送热能的通道,它连接着集热板和储热层。

通常采用铜管或塑料管道,能够承受高温高压的热能传输。

通过管道系统,热能从集热板传输到储热层,再由储热层输送到家庭热水设备。

五、控制系统:控制系统是平板型集热器的智能化部分,用于控制热能的采集和利用。

控制系统通常包括温度传感器、水泵、电磁阀等元件,能够根据太阳辐射强度和水温等参数自动调节集热板的工作状态,以实现最佳的热能利用效果。

总结一下,平板型集热器的组成包括集热板、隔热层、储热层、管道系统和控制系统。

集热板负责吸收太阳辐射,隔热层减少热能损失,储热层用于储存热能,管道系统输送热能,控制系统实现智能化控制。

这些部分协同工作,实现了平板型集热器对太阳能的高效利用,为我们提供了绿色环保的热水供应。

太阳能集热器研究现状及发展开题报告

太阳能集热器研究现状及发展开题报告

太阳能集热器研究现状及发展开题报告
《太阳能集热器研究现状及发展开题报告》
太阳能集热器是一种利用太阳能能量转换为热能的装置,其在热能利用方面具有广泛的应用前景。

随着能源紧张和环境污染的加剧,太阳能集热器的发展受到越来越多的关注。

本文将就太阳能集热器的研究现状及发展进行探讨。

首先,太阳能集热器的研究现状可以分为三个方面:一是太阳能集热器的结构设计,二是太阳能集热器的热能利用效率,三是太阳能集热器的经济性。

其中,太阳能集热器的结构设计一直是太阳能集热器研究的重点,研究者们不断探索新的结构设计,以提高太阳能集热器的热能利用效率。

此外,研究者们还在努力改善太阳能集热器的经济性,以便更好地应用于实际生活中。

此外,太阳能集热器的发展也受到越来越多的关注。

目前,研究者们正在努力开发出更高效、更经济的太阳能集热器,以更好地应用于家庭、工业以及其他领域。

此外,研究者们还在研究新型太阳能集热器,以满足不同地区不同气候条件下的需求。

综上所述,太阳能集热器的研究现状与发展前景十分可观。

研究者们正在积极探索新的结构设计、新的热能利用方法,并努力开发出更高效、更经济的太阳能集热器,以更好地应用于实际生活中。

太阳能热利用技术的现状与挑战

太阳能热利用技术的现状与挑战

太阳能热利用技术的现状与挑战在当今世界,随着能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其热利用技术正逐渐成为能源领域的研究热点。

太阳能热利用技术是指将太阳能转化为热能并加以利用的技术,它具有广泛的应用前景,如太阳能热水器、太阳能采暖、太阳能工业热利用等。

然而,尽管太阳能热利用技术取得了显著的进展,但仍面临着一系列的挑战。

一、太阳能热利用技术的现状(一)太阳能热水器太阳能热水器是目前太阳能热利用技术中最为普及的应用之一。

它通过集热器吸收太阳能,将水加热后供家庭使用。

在我国,太阳能热水器的市场份额逐年增加,尤其是在农村地区和一些太阳能资源丰富的地区,太阳能热水器已经成为家庭热水供应的主要方式之一。

目前,太阳能热水器主要分为平板型和真空管型两种。

平板型太阳能热水器结构简单,成本较低,但集热效率相对较低;真空管型太阳能热水器集热效率高,但成本相对较高,且在寒冷地区容易出现真空管冻裂的问题。

为了提高太阳能热水器的性能和可靠性,近年来,一些新技术不断涌现,如采用高效的吸热涂层、优化集热器的结构设计、增加保温措施等。

(二)太阳能采暖太阳能采暖是利用太阳能为建筑物提供冬季采暖的技术。

它可以分为主动式和被动式两种。

主动式太阳能采暖系统通过太阳能集热器、储热器、循环泵等设备将太阳能转化为热能,并通过热水或热风的形式输送到建筑物内部;被动式太阳能采暖系统则主要依靠建筑物的朝向、窗户的设计、墙体的保温等因素,充分利用太阳能来提高室内温度。

在一些地区,太阳能采暖已经得到了一定程度的应用。

例如,在一些农村地区,采用太阳能炕、太阳能暖房等方式为居民提供冬季采暖;在一些城市的公共建筑中,也开始尝试采用太阳能采暖系统来降低能源消耗。

然而,太阳能采暖技术仍存在一些问题,如太阳能的间歇性和不稳定性导致采暖效果受天气影响较大,系统的初投资较高,运行维护成本较高等。

(三)太阳能工业热利用太阳能工业热利用是将太阳能应用于工业生产过程中的加热环节,如纺织、印染、食品加工等行业。

太阳能集热器的优缺点(平板式)

太阳能集热器的优缺点(平板式)

太阳能集热器的优缺点(平板式)太阳能集热器是一种利用太阳能将光转化为热的装置,从而将太阳能转换为热能,是一种温室效应和能源危机的解决方案。

其中,平板式太阳能集热器作为一种广泛应用的太阳能集热器,其优缺点显得尤为突出。

优点1.简单方便平板式太阳能集热器的制造和使用较为简单,不需要复杂的技术和设备。

在设计和制造时,可以直接采用板材的形式进行加工,安装简单,易于维护保养。

2.成本低廉平板式太阳能集热器的生产成本相对较低,从而使得太阳能热水系统的成本相对较低,很多家庭用房屋顶安装太阳能集热器,由于太阳能的免费,并不需要购买额外的燃料,因此长期使用成本很低。

3.对环境友好太阳能发电和太阳能热水系统对于环境的污染极小,和其他发电方式相比,太阳能发电不释放任何有害的气体和化学物质,不导致空气、水质污染,没有噪音。

4.能源利用率高平板式太阳能集热器得益于其简单的设计结构和较低的制造成本,其目前市场上的光热转换率相比其他的太阳能集热器是最优化的,这也是其应用非常广泛的原因之一。

缺点1.受天气状况影响由于太阳能集热器的采集是基于太阳能源的,因此天气状况直接影响其处理能力。

在阴天和晴天光照不足的情况下,太阳能集热器的采集能力将会降低,影响使用效果。

2.空间和安装要求严格太阳能集热器需要安装在阳光充足的区域,且需要定期进行清洁和维护。

因此,如果是在一个密闭或者狭小的空间内使用,其效果会大大降低,所以其安装需要空间的支持,并且需要专业人员进行管理和维护。

3.需要长时间使用由于太阳能集热器依赖太阳光,所以其使用时间只能限于阳光充足的时间段内,如冬季阳光不足,而在夜晚也不能使用,使用时间则有所受限,需要进行更具保养和管理。

4.需要对应的热水设施如果用户需要使用太阳能集热器来加热水,但是却缺乏相应的储存设施(例如太阳能蓄热库等),则无法正常使用太阳能集热器。

总之,平板式太阳能集热器的优点是显而易见的,简单、低廉、环保,能源利用率高,但其缺点也不可忽视。

全球及中国太阳能热利用运行现状及前景

全球及中国太阳能热利用运行现状及前景

全球及中国太阳能热利用运行现状及前景一、太阳能热利用行业定义及类型太阳能热利用是以热-电的形式转化太阳辐射能量,热能约占国家能源总消耗的50%~55%,利用太阳能转化为热能即太阳能热利用是实现能源替代、保障能源安全和减少排放的重大保障。

目前太阳能热利用的类型主要有太阳能热水器、碟式太阳能发电系统、塔式太阳能发电系统和槽式太阳能发电系统。

二、全球太阳能热利用发展现状由于分布式能源清洁、高效、可靠的优点,近几年在全球得到了迅速的发展,尤其是在美国、日本、欧洲等发达国家。

2018年全球新增有盖板和无盖板集热器容量为33.3GWth,中国新增24.8GWth,占74.5%;2018年,全球装机总量预计升至480GWth,中国占74%。

装机量后续排名依次是土耳其、印度、巴西、美国、澳大利亚、德国。

三、中国太阳能热利用运行现状太阳能热水器在中国应用较为广泛,但基本是独家独户自用,没有进行区域范围内的调度和共享,因此,常出现供需在时间上错位的现象,造成能量的浪费;而太阳能热发电项目由于成本高、可靠性有待考证等原因,在国内发展缓慢,只有少量的小型示范项目,缺乏长时间成功运行的商业化项目。

2019年,全国太阳能热利用集热系统总销量2852万㎡(折合19964MWth),与2018年3543万㎡,同比下降19.5%。

分类型来看,我国2019年生产太阳能集热器类型中,真空管型占77%,平板型占23%。

其中,真空管型太阳能集热系统销量2196万㎡,与2018年2944.8万㎡,同比下降25.4%;平板型太阳能集热系统销售656万㎡,与2018年598.2万㎡,同比增长9.7%。

四、太阳能热利用产业前景展望近年来,光热采暖技术路线逐步得到国家层面肯定和政策支持。

“太阳能利用”、“太阳能建筑一体化组件设计与制造”,“高效太阳能热水器及热水工程”,“太阳能热利用及光伏发电应用一体化建筑”,“复合热源(空气源与太阳能)热泵热水机”等相继列入国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》农林业、新能源、建筑、机械等鼓励类别。

骆阳春-平板集热器与真空管集热器的比较

骆阳春-平板集热器与真空管集热器的比较

XINYU UNIVERSITY毕业设计(论文)( 2013 届)题目平板集热器与真空管集热器的性能比较二级学院新能源学院专业光热技术及应用班级光热技术及应用一班学号1003040128学生姓名骆阳春指导教师阮仔龙平板集热器与真空管集热器的性能比较摘要能源危机和环境污染是人类正面临着的重大挑战,开发新能源和可再生清洁能源是21世纪最具决定影响的技术领域之一。

太阳能是取之不尽用之不竭的可再生清洁能源对太阳能热水器的研究与开发也变得日益重要。

集热器是太阳能热水器中最重要的一个部件,太阳集热器的核心是吸热板,它的功能是吸收太阳的辐射能,并向传热介质传递热量。

在以液体为介质时,此种吸热板有管板式、翼管式、扁盒式、蛇管式等,可用金属材料和非金属材料制成。

吸热板的向阳表面涂有黑色吸热涂层。

本文主要写了平板集热器和真空管集热器的发展背景、工作原理、结构,然后再对两者进行性能比较,发现平板集热器能和建筑相结合,易于实现太阳能热水器与建筑一体化,但真空集热器结构灵活,转换效率高,非常适用于小型家庭用户,防冻防风能力强,使用寿命长,安装技术要求低且维修起来也更容易。

关键词:平板集热器、真空管集热器、工作原理、性能比较Flat plate collector and vacuum tube collectorperformance comparisonAbstractThe energy crisis and pollution of environment is serious challenge for human being it is the most critical and influential technology areas . Solar energy is a regenerative and clean energy . The research of Solar Water Heater becomes more and more important .Collector is one of the most important components in the solar water heater, solar collector is the core of heat absorption plate, its function is to absorb the sun's radiation, and transfer heat to the heat transfer medium. When liquid as the medium, the absorption of heat plate has a tube plate, wing tube, flat cartridge, snake tube type, etc., the available metal materials and nonmetal materials. Heat absorption plate surface of the sun painted with black heat absorption coating.Wrote this paper plate collector and vacuum tube collector's development background, working principle, structure, and then comparing the performance between the two, can find flat collector and architecture combination, easy to realize integration of solar water heater and architecture, but the vacuum collector flexible structure, high conversion efficiency, very suitable for small family users, anti-freezing windproof ability, long service life, low technical requirements for installation and maintenance is also more easy.Keywords: flat collectors;vacuum tube collectors;working principle;performance comparison目录第1章绪论 (5)1.1 太阳热水器国内发展概括 (5)1.1.1 太阳热水器行业现状 (5)1.1.2 太阳热水器行业发展特点 (5)1.1.3 太阳热水器市场的现状 (6)1.1.4 太阳热水器的发展方向 (6)1.2 太阳热水器国外开发利用概括 (6)第2章平板集热器及真空管集热器的的发展概况 (8)2.1 平板集热器的发展概况 (8)2.1.1平板集热器的定义 (8)2.1.2 国内平板型太阳能集热器发展概况 (9)2.1.3 国外平板型太阳能集热器发展概况 (10)2.2 真空管集热器的发展背景 (11)2.2.1 真空管集热器的发展背景 (11)2.2.2 真空管集热器技术高速发展的现状与原因 (12)第3章平板集热器与真空管集热器的工作原理与结构 (13)3.1 平板集热器的工作原理 (13)3.2 平板型太阳集热器的结构 (13)3.3 真空管集热器的工作原理和类型 (16)3.3.1真空管集热器的工作原理 (16)3.3.2 真空管集热器的类型 (16)第4章平板集热器与真空管集热器的性能比较 (18)4.1 材料、热性能的比较 (18)4.2 平板集热器与真空管集热器的优缺点 (24)4.2.1 平板集热器的优缺点 (24)4.2.2 真空管集热器的优缺点 (24)第5章应用与展望 (25)5.1平板型太阳能集热器的发展方向 (26)总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)第1章绪论1.1 太阳热水器国内发展概括1.1.1 太阳热水器行业现状1据不完全统计,我国太阳热水器生产企业(包括相关企业,如玻璃生产、真空镀膜设备生产、焊接设备、聚氨酯发泡设备及自动控制仪表零配件的生产等)已超过千家,但绝大多数十中小企业。

科技成果——基于微热管阵列的平板式太阳能集热器

科技成果——基于微热管阵列的平板式太阳能集热器

科技成果——基于微热管阵列的平板式太阳能集热器适用范围学校、食堂、酒店、宾馆、澡堂、住户等场所技术原理微热管阵列是一个外形为薄板状、内部布置有多根独立运行的微热管的金属体,是具有超导热性能的导热元件。

每个微热管阵列内部有十多个以上独立运行的微热管,能够解决利用常规圆形热管必然出现的接触面小或者多次接触热阻,提高了当量蒸汽的换热面积与整体热管的可靠性。

每根微细热管内还有强化传热的微翅构造。

这样的结构增大了热管直接受热及吸热面积,由于微细热管的水力直径只有.0毫米左右,管壁承压能力极高,因而不易发生泄漏。

此外,该微热管阵列尺寸可根据实际需要灵活改变,具有目前已产业化的常规热管不可比拟的优良特性。

本产品的微热管阵列技术拥有独特的平板结构,具备优良的等温性(K/m)和很强的集热能力。

热管厚度仅为2-3mm,轻便,低廉。

热管内部承压能力可达到10MPa以上。

最大热流密度可达100W/cm2。

技术参数新型平板太阳能集热器:日有效得热量为1.2MJ/m2。

适用条件与限制条件1、适用条件适用于能充分有效地利用太阳能的地区。

2、限制条件没有阳光的地区。

技术效果节能效果:节能效果良好。

测试方法:对比法。

同类产品比较:1、连接方式灵活:水管连接整体式、水箱连接整体式、水管连接组合式、水箱连接组合式;2、性价比高:单根热管总成本低于5元,日平均热效率超过60%;3、热损低:热管具有热二极性,总热损系数(含集热器的热损)仅为7%-9%;4、抗冻能力强:传热工质可抗-100度低温;5、启动速度快:热管热容小;6、紧凑:超薄平板热管可实现密排;7、承压能力强:承压1MPa以上。

应用情况鄂尔多斯野外工地板房供暖,本项目规模300kW太阳能并网发电热电联产系统。

其主要发电单元为太阳电池材料,设备主要由逆变器、变配电设备及其他辅助性装置组成,太阳能集热单元为光伏热电联产组件,集热循环泵、水箱等组成。

项目建设规模:总功率300kW;年产电量约30万千瓦时。

太阳能的利用现状及未来发展研究

太阳能的利用现状及未来发展研究

太阳能的利用现状及未来发展研究一、内容描述随着全球能源危机与环境问题日益严重,新能源研究与利用受到广泛关注。

太阳能作为一种清洁、可再生、永续的能源,其利用研究成为热点。

本文将介绍太阳能的利用现状及未来发展,并对发展趋势进行展望。

太阳能是指太阳产生的能量。

根据其直接利用方式,可以将太阳能划分为两大类:一是光伏发电,即利用太阳光电池将太阳光直接转化为电能;二是光热发电,即利用太阳光对工质进行加热,然后利用热力循环产生电能。

光伏发电市场在全球范围内快速发展。

光伏发电主要设备为太阳能电池板,其原理是利用太阳能光电池吸收太阳光,将太阳光能转化为电能。

据国际能源署(IEA)数据显示,全球光伏产量在过去十年中实现了显著增长。

光热发电也称为集热式太阳能发电,其原理是利用太阳光的热量加热工质产生高温高压蒸汽,驱动蒸汽涡轮机转动发电。

光热发电的主要技术形式包括槽式和塔式。

光热发电目前处于发展起步阶段,但已经开始在全球范围内得到应用。

随着全球对可再生能源的需求不断增长,太阳能市场有着巨大的发展潜力。

尤其在发展中国家,电网覆盖范围有限,太阳能作为一种分布式能源,可以提高能源供应的稳定性和可靠性。

随着科研实力的不断增强,太阳能技术将持续创新。

太阳能电池转换效率将达到新高,光热发电系统将实现更高的工作温度和更低的成本。

各国纷纷出台可再生能源政策,对太阳能发展给予大力支持。

德国、美国等国家实施了一系列扶持政策,促进太阳能产业的发展。

太阳能作为一种清洁、可再生的能源,在全球能源结构转型的大背景下,其研究和利用将继续深化。

光伏发电和光热发电技术将不断完善,市场需求将不断扩大,产业发展前景广阔。

1. 太阳能的重要性与广泛应用前景“太阳能的重要性与广泛应用前景”主要探讨了太阳能作为可再生能源的重要性,以及在未来的能源结构中其广泛应用的潜力。

太阳能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力。

随着科技的进步和成本的降低,太阳能的应用逐渐从理论走向现实,从小规模示范项目到商业化运行,成为推动世界能源转型的重要力量。

太阳能光热技术研究与应用

太阳能光热技术研究与应用

太阳能光热技术研究与应用太阳能是人类一直以来一种重要的能源,尤其在现代工业化的社会中,对可再生能源的需求越来越大。

太阳能光热技术是一种将太阳辐射转化为热能的技术,其应用范围十分广泛。

下面本文将从太阳能光热技术的研究、应用以及前景展望三个方面依次进行论述。

一、太阳能光热技术的研究太阳能光热技术的研究是从20世纪初开始的,经过了数十年的发展,它的相关技术不断更新和改进,也有很多国内外的研究机构投入到了这个领域来。

按照利用太阳能转化方式的不同,目前主要的太阳能光热技术有以下几种:平板式太阳热水器、真空管式太阳热水器、集热器太阳能热电联产、太阳能冷却和集中式太阳能热电供能等。

其中最常见的就是利用太阳能产生热水的太阳热水器。

太阳热水器的原理是将黑色吸热器面对着太阳辐射,并且通过吸热板将太阳辐射吸收的热能传导给水管,从而使水管内的水被加热。

这种太阳热水器在设备简单、安全、易维护等方面具有许多优势,而且是现代居民家庭、酒店、宾馆等生活场所热水供应的重要来源。

二、太阳能光热技术的应用太阳能光热技术在现代工业中有着非常广泛的应用。

例如,太阳能加热器可以用于供应工业生产中的热水、蒸汽等。

在新能源领域中,太阳能光热发电领域也是目前备受关注的领域之一。

太阳能光热发电技术,也被称为太阳能热电联产技术,它是将太阳能转化为热能,再将其转化为电能,从而实现可再生能源的利用。

太阳能热电联产技术是目前外资企业研究的热点之一,以德国为代表的国外企业已经开始大规模投资研发和建设太阳能热电联产电站。

从技术研究角度来看,太阳能光热技术的应用还远远没有达到顶峰,特别是在细节的优化等方面,还有很大的提升空间。

三、太阳能光热技术的前景展望太阳能是一种天然、清洁、可再生的能源,随着科技进步及环保理念的普及,它的热度越来越高。

太阳能光热技术是太阳能利用的重要手段,它在各种领域中都有广泛的应用。

未来还将进一步发展微潮流的太阳能技术,让太阳能在领域扩大和使用逐步扩展。

平板式集热器的优点

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失,吸热板上面安装透光材料盖板,使盖板透过可见光而不透过远红外线,从而减少能量散失,更有效地提高吸热板和水的温度。

平板太阳能集热器研究进展

平板太阳能集热器研究进展

平板太阳能集热器研究进展发布时间:2021-06-23T17:22:03.867Z 来源:《基层建设》2021年第8期作者:张宝喜1 赵丹2 王成顺1 韩铭泽1 [导读]1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院沈阳 110168;2.沈阳市华域建筑设计有限公司沈阳 110168太阳能具有清洁、环保和普遍等优点,且有很多种利用方式,为了降低传统能源(如煤炭、石油和天然气等化石类不可再生能源)在建筑用能中的占比,将太阳能应用到建筑领域得到了国家的大力提倡,太阳能集热器就是将光转化为电或热的重要装置。

研究人员早在17世纪后期就已经研究出平板太阳能集热器,平板太阳能集热器是最早的太阳能热利用设备之一,但由于一些原因它在20世纪60年代以后才逐渐被深入研究和实际应用。

近年来,随着全球能源量的日趋紧张、人们节能环保意识的提高和国家政策的推动,平板太阳能集热器由于价格低廉和寿命长等优点逐渐得到了越来越多的开发和应用。

目前,平板太阳能集热器研究工作的主要任务是实现集热器结构优化、减少集热器热损失和提高集热器效率等。

国内外研究学者在此进行了大量的理论研究、实验研究和模拟研究,并取得了大量的成果。

1.平板太阳能集热器国外研究现状早在19世纪后期,平板太阳能集热器在美国西南部农场就有应用,且在1891年美国工程师Clarence Kemp发明了世界上第一台采用平板太阳能集热器的太阳能热水器[1],1980年后,由于计算机技术的快速发展,理论研究在能够应用计算机进行模拟基础上发展迅速,通过分析平板太阳能集热器的流动换热原理和传热过程,形成了比较完善的理论体系。

2010年,Alvarez A[2]和Damir Dovic等[3]相继对平板太阳能集热器通过使用波纹型吸热板来改善传热效率的方法进行了研究。

两者的实验和模拟研究均表明波纹型吸热板在平板太阳能集热器中的应用可以达到提高集热器瞬时效率的目的。

2011年,Hanane D等[4]将摩洛哥气象参数作为参考,通过模拟研究了处于该地区的平板太阳集热器的热性能参数受到集热器透明盖板层数以及种类的影响,且将集热器瞬时效率和排管内工质出口温度视为目标函数,进而研究了集热面积、排管内径、排管间距和排管内总工质流量的优化问题。

平板太阳能电池的研究进展与展望

平板太阳能电池的研究进展与展望

平板太阳能电池的研究进展与展望随着全球环境问题和能源短缺问题日益严峻,可再生能源的研发和利用正成为人们关注的热点话题。

太阳能作为一种清洁、免费的能源正在得到越来越广泛的应用。

而其中一种被广泛研究的太阳能电池是平板太阳能电池,本文将对其研究进展和展望进行探讨。

一、平板太阳能电池的基本原理平板太阳能电池是一种直接将太阳光能转换成电能的光伏发电设备,其基本原理是利用半导体在光照下的光电转换现象。

其核心部件是半导体,通过在半导体上加上电场形成PN结,使得光子在穿过PN结时,被嵌在PN结内部的某些元素所激发,从而产生电子-空穴对,并将其分离。

电子-空穴对在半导体内分别向阴极和阳极移动,并同时在外部形成电流,从而完成光电转换。

二、平板太阳能电池的研究进展平板太阳能电池研究历程中,不同的材料成为了重要的研究方向,其中较为突出的包括硅、钙钛矿、有机半导体等。

硅材料是最广泛应用于平板太阳能电池的材料之一,其主要原因是硅在自然界中丰富,材料制备易于实现且不会对环境产生有害影响。

同时,硅电池的转换效率和稳定性也逐步得到提高。

过去的硅太阳能电池摆脱不了传统结构的束缚,表现出了较为低效率的结果。

如今,薄膜、多结构、纳米结构、光学模拟和表面结构等措施合理应用,已经使得硅电池从单晶到多晶、从传统的质子扩散到激光开孔等多种工艺路线上都得到了进一步的发展和提升。

钙钛矿是近年来发展迅速的新型半导体材料,它具有良好的光电转换性能以及较高的光吸收系数,且复合制备工艺简单。

目前,钙钛矿电池的转换效率已经超过了20%,且最高效率已接近30%。

虽然钙钛矿材料比较便宜,但是它本身存在耐久性和稳定性等问题,这些问题是需要通过持续的研究和探索来解决的。

相比之下,有机太阳能电池则以其低成本、轻柔度和易于制备等优势,以及与其它化学品的可调性而备受关注。

然而,尚存在太阳能转换效率低的问题,同时其耐久性和稳定性也较为欠缺,需要进一步的改进和提高。

三、平板太阳能电池的发展趋势从目前的研究进展来看,未来平板太阳能电池的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 持续提升转换效率:平板太阳能电池的转换效率对于其在实际应用中的推广起着至关重要的作用。

有色金属行业标准

有色金属行业标准

有色金属行业标准《平板型太阳能集热器板芯用铜集热管》(工作组讨论稿)编制说明1. 任务来源根据《工业和信息化部办公厅关于印发2016年第四批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科[2016]214号),有色金属行业标准《平板型太阳能集热器板芯用铜集热管》(计划编号2016-1954T-AH)由全国有色金属标准化技术委员会负责归口,由铜陵宏安太阳能科技有限公司牵头起草。

标准制定完成年限2019年。

2. 行业现状太阳能集热器作为一种绿色、节能、环保产品正受到消费者的普遍欢迎,行业前景广阔。

平板型太阳能集热器是太阳能集热器中的一种。

其工作原理是:和铜集热管焊接成一体的吸热膜将太阳能转换成热能,通过铜集热管中的传热工质进行热交换。

平板型太阳能集热器虽已广泛应用,但国内太阳能行业技术标准需进一步完善。

其中,影响平板型太阳能集热器热交换效率的关键部件之一的铜集热管,国内目前尚无相应行业标准。

行业内,铜集热管技术不统一、通用性差,没有统一的技术依据。

制定《平板型太阳能集热器板芯用铜集热管》行业标准有利于进一步规范太阳能行业的发展,为铜集热管的制作方和使用方提供统一的技术依据。

3. 编制过程在全国有色金属标准化技术委员会秘书处的组织协调下,于2017年5月成立《平板型太阳能集热器板芯用铜集热管》行业标准制定工作组。

标准制定计划任务书下达后,铜陵宏安太阳能科技有限公司成立了标准编写组,确定了标准的主要起草人,制定了标准制定的工作计划、进度和要求。

本标准的起草阶段,编制组成员对国内外相关标准、文献资料进行了收集、查阅、整理并对产品的要求或技术指标进行了研讨;通过与多用户、制造同行充分沟通;形成标准草案。

2017年5月至12月工作组先后组织召开了五次标准草案讨论会,逐章逐条对标准草案进行讨论,根据标准编写组的意见,通过整理、归纳和优化,对标准草案进行修改和完善,形成了目前的标准工作组讨论稿。

4. 标准编制原则和主要内容4.1 编制原则本标准按GB/T 1.1-2009给出的原则编写。

平板型太阳能集热器技术参数

平板型太阳能集热器技术参数

平板型太阳能集热器技术参数一、集热器类型和尺寸平板型太阳能集热器是一种常见的太阳能利用设备,其主要由吸热板、管道和保温层组成。

其尺寸通常由吸热板面积和厚度来描述。

一般来说,吸热板的面积越大,集热效果越好,但同时也会增加成本和安装难度。

因此,在实际应用中需要根据具体需求进行选择。

二、集热器材料平板型太阳能集热器的吸热板通常采用具有较高吸热性能的材料,如铜、铝等金属材料。

这些材料具有良好的导热性能,能够有效地将太阳辐射能转化为热能。

此外,吸热板的外表面通常涂有特殊的吸热涂层,以增加吸热效果。

三、集热效率集热效率是衡量太阳能集热器性能的重要指标之一。

它表示太阳能辐射能转化为热能的比例。

平板型太阳能集热器的集热效率通常在50%至80%之间,具体取决于吸热板材料、涂层性能、太阳辐射强度等因素。

高效的集热器能够更充分地利用太阳能,提高太阳能系统的整体效率。

四、工作温度平板型太阳能集热器的工作温度取决于吸热板的材料和集热效率。

一般来说,集热器的工作温度范围在50℃至100℃之间。

为了提高工作温度,可以采用高吸热性能的材料和增加集热器的吸热板面积。

五、耐压性能平板型太阳能集热器需要具备一定的耐压性能,以承受系统内部的压力变化。

一般来说,集热器的耐压性能要求在1MPa至1.5MPa 之间。

在实际应用中,还需要考虑集热器在极端条件下的耐压性能,如低温、高温等。

六、热损失平板型太阳能集热器存在一定的热损失,即集热板表面的热能向外界传递的损失。

为了减小热损失,集热器通常采用保温层进行包裹,并在吸热板表面涂覆一层高反射的涂层,以减少热辐射损失。

七、使用寿命平板型太阳能集热器的使用寿命是衡量其使用价值的重要指标之一。

一般来说,集热器的使用寿命要求在15年至20年以上。

为了延长使用寿命,需要注意集热器的维护和保养,定期检查和更换老化或损坏的部件。

八、安装要求平板型太阳能集热器的安装要求较为简单,可以根据实际情况选择安装在屋顶、阳台或地面等位置。

太阳能供热的优势及应用前景展望

太阳能供热的优势及应用前景展望

太 阳 能 供 热 的 优 势 及 应 用 前 景 展 望
陈 战 强
( 平煤神 马建工集团有限公司土建处 , 河 南 平顶山 4 6 7 0 0 0)

要: 针 对全 球煤 、 电、 石油、 天然气等能源 日益短缺 , 环境污染等问题 日渐凸显的现状 , 详细介绍 了太 阳能供 热系统 的原理 和特
用之不竭。太阳能供 热系统利用太 阳能 集热 器将太 阳能转 时数在 2 0 0 0 h以上 , 西北 一些地区甚至超过 3 0 0 0 h 。因此 , 在我 不尽 , 换成热能 , 采 用 自动循 环保 温装置保证用 水终 端时 刻有舒适 温度 国开发利用太阳能必将创造 出良好 的社会效益 、 环境效 益和经 济
景下 , 以节约 能源 、 保 护环境 和可 持续发 展为理 念 的新 能 源革命
正在全球兴起 。 展意义重大 。
降耗 。建筑能耗 占我 国社会 终端 能源 总消耗量 的 比例接 近 1 / 3 , 太 阳能供热 系统与建筑 的完美结合 可大大减少 常规能 源消耗 , 助 推社会 向着 “ 低投入 、 低能耗 、 低 污染 、 高产出” 的方 向发 展。5 ) 绿
采暖贡献率 为 6 0 %, 剩余 4 0 % 由辅助热源提供 。
点, 并对其经济效益和社 会效益进行 了论述 , 指 出太 阳能等新 能源技术具有 广泛的应 用前 景。
关键词 : 太 阳能 , 可再生能源 , 供热 , 优势
中图分类号 : T U 2 0 1 . 5 文献标 识码 : A
近年来 , 人类社会发展 迅猛 , 煤、 电、 石油 、 天然气 等能源 1 3益 强弱 , 监 测水箱水温 和室 内温度 , 实现太 阳能 集热 系统 和采 暖系 短缺 , 能 源危机 、 环境污染等 问题 1 3渐凸显 。根据 有关资 料显示 , 统温差循环 。控制 系统界 面可 以显示 各参数 及系 统设备 运行 情 人类 已探明 的石油储 量仅 能用 4 0多 年 , 天然 气 6 0余 年 , 煤大 约 况 , 自动检测系统故障并显示代码 , 便于检修 和维护 。 2 0 0年 。另外 , 传统能源的过度 利用对 人类赖 以生 存 的环境破 坏 2 太 阳 能供热 系统 的特 点 十分严重 , 目前全 球 已经开 始出现 冰雪 消融 , 冰川退 缩等 严重 气 1 ) 太 阳能集 热器可 以承压运行 , 热 管经过 特殊处理 , 玻璃 管 候问题 。因此 , 开发利 用新 能源 对推动 2 1世纪人 类社 会 持续 发 发生损坏时也不影响 系统正常运行 。集热器及 支架设计 合理 , 并 可起到屋顶隔热层 的作用 。2 ) 采 用恒 温恒压 装置 保证 用水终 端 随着人们生活水平 的不 断提 高, 对 居住 、 生 活环境 的要求 也 水 的温度和压力 , 自动循 环保 温装置实现 热水 即开 即热。3 ) 与辅 越来越高 。要创造舒适的环境 , 就不可避 免的要消 耗能源 。社 会 助热源低温热泵 配套使 用 , 使供热 系统 不受季 节 、 昼夜及 天气 的 在 发展的同时 , 造 成 了不可再 生资 源的枯 竭和生 态环 境 的破 坏 , 影 响。阴雨天和夜 间系统不能满足用 户需要 的热能 时, 不足 部分 使 全球 社会发展 与环境保 护之 间 的矛盾越来 越 突 出。在 这种 背 由辅助能源提供 , 保证 无太阳辐 射时供热 系统照常 运行。4 ) 节能

平板集热器与传统采暖系统的耦合研究

平板集热器与传统采暖系统的耦合研究

平板集热器与传统采暖系统的耦合研究近年来,随着能源短缺和环境污染日益严重,人们对于高效能源利用和可持续发展的需求日益增加。

在这种背景下,平板集热器作为一种新型的节能设备,受到了广泛关注。

平板集热器利用太阳辐射能将太阳能转化为热能,为建筑物提供暖气和热水。

然而,由于太阳能的不稳定性和不可控性,单独使用平板集热器在供暖和热水方面存在一定的局限性。

因此,将平板集热器与传统采暖系统耦合使用,以提高能源利用效率和系统的可靠性成为一个具有重要意义的研究方向。

平板集热器与传统采暖系统的耦合研究旨在充分利用太阳能热量来供给传统采暖系统中的热源需求。

实现这一目标的核心是将平板集热器的热能与传统采暖系统中的热能进行有效的转换和传递。

这种耦合方式可以提高能源的利用效率,减少传统燃料的使用量,降低环境污染。

首先,平板集热器与传统采暖系统的耦合研究需要对系统的热负荷进行准确的测算和评估。

热负荷是指建筑物在实际使用过程中所需要的热量,是决定耦合系统规模和运行效果的关键因素。

根据建筑物的用途、结构和气候条件等因素,通过热负荷计算方法来确定系统的设计参数和运行策略,从而实现热能的平衡和合理分配。

其次,平板集热器与传统采暖系统的耦合研究需要设计合适的热能转换和传递系统。

传统采暖系统通常使用锅炉或者地暖来供给建筑物的热能需求,而平板集热器则通过太阳能转化为热能。

将二者耦合起来,需要合理设计热能转换的接口和传递管道,通过热泵或者换热器等设备实现热能的转换和传递。

同时,系统还需要配备合适的控制装置和自动化设备,以实现对耦合系统的智能调节和运行优化。

再次,平板集热器与传统采暖系统的耦合研究需要进行实验验证和改进优化。

通过实际运行耦合系统的数据采集和分析,可以评估系统的运行效果和能源利用效率,并发现潜在的问题和不足之处。

根据实验结果,可以对系统的设计和运行策略进行调整和优化,以提高耦合系统的性能和可靠性。

最后,平板集热器与传统采暖系统的耦合研究需要进行经济和环境评估。

太阳能平板集热器现状和应用前景

太阳能平板集热器现状和应用前景

太阳能平板集热器现状和应用前景0.引言目前太阳能低温热利用所使用的集热器主要有平板集热器、真空管集热器和无盖板塑料集热器。

平板集热器是在17世纪后期发明的,[1]但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。

平板型太阳集热器是太阳集热器中一种最基本的类型,其结构简单、运行可靠、成本适宜,还具有承压能力强、吸热面积大等特点,是太阳能与建筑结合最佳选择的集热器类型之一。

根据IEA报告,截止到2004年底,平板型集热器占总市场份额的35%,真空管集热器占41%。

如果不统计无盖板的太阳能集热器,欧洲、日本和以色列等国家均是以平板型集热器为主,约占市场份额的90%;国内市场以真空管[3]为主,2005年约占市场份额的87%,平板型集热器只占12%。

国内太阳能市场与世界太阳能市场主流出现如此反差有很多原因。

随着太阳能在住宅建筑中的扩大应用,和适应太阳能与建筑结合要求,业界近年来对平板型集热器给予高度关注,充分认识到其固有的优势。

很多企业和研究结构积极开展高效平板集热器的研究和产业化,促进平板型集热器从受冷遇迈向新的发展。

1.平板集热器现状国内平板集热器从上世纪80年代的市场统治地位逐步下滑到12%左右,有众多因素造成的:1)直接系统的平板热水器在冬季不能防冻,须排空,因此冬季不能使用并维护复杂;2)全玻璃真空管热水器在大部分地区可全年使用;3)全玻璃真空管由于技术创新,成本大幅度降低,生产企业迅速增加,促进太阳能热水器市场迅速扩大。

因此,目前家用热水器国内市场格局是由于产品的特点和价格等因素形成的,可以预见在家用热水器中低挡市场中仍将是全玻璃真空管热水器为主。

国外太阳能市场始终以平板集热器为主,是因为国外太阳能系统设计理念的不同。

国外系统一般采用间接系统、分体式系统和闭式承压系统,这类系统一般初投资高,但系统可靠、维护成本低、水质不会污染和系统寿命长。

针对这类系统,平板集热器体现出其自身的技[4][5]术优势:1)平板集热器最适合用于承压系统;2)最适合于双循环的太阳能热水器;3)最有利用实现太阳能热水器与建筑结合;4)系统寿命长,维护费用低;5)大多数情况下可以提供更多的生活热水;6)平板集热器用于太阳能采暖系统时能较方便解决非采暖季节的系统过热问题。

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平板型太阳能集热器的发展和应用展望从国内外太阳能光热利用出发,结合太阳能集热器的应用,综述了平板型太阳能集热器的发展概况;对平板型太阳能集热器的国内外市场进行了分析;展望了平板型太阳能集热器和热水器规模应用的前景。

引言作为技术相对成熟的太阳能光热利用产品,太阳能热水器(系统)在全球已得到了广泛的应用。

它在减少常规能源消耗、促进节能减排中已发挥并继续发挥着重要的作用。

我国拥有全球最大的太阳能热水器(系统)的生产能力,也是全球最大的太阳能热水系器(系统)的应用市场。

根据我国的可再生能源发展规划,2010年和2020年太阳能热水器(系统)安装量将达到1.5亿m2和3亿m2,每千人拥有量为109m2和203m2。

目前,随着世界能源价格的不断上涨和全世界环保意识的增强,面对严峻的节能减排形势,我国正在加速发展和利用可再生能源,太阳能技术和产品的进步以及太阳能热水器与建筑结合技术的发展,将使太阳能热水器(系统)继续保持快速增长的势头。

1、国内外平板型太阳能集热器的发展概况平板型太阳能集热器是历史上最早出现的太阳能集热装置。

尽管它早在17世纪后期已被发明,但直至1960年以后它才真正被深入研究并进入实际应用。

太阳能热水技术是太阳能光热利用中技术最成熟、实际应用最多并在经济上能与常规能源相竞争的一种可再生能源利用技术。

二十世纪初,美国最先开始使用太阳能热水器,用来获取生活热水。

二次世界大战后,以色列和澳大利亚等一些国家也相继开展了研究、开发、生产和使用太阳能热水器的工作。

1955年,国际太阳能利用会议第一次提出了选择性涂层的概念,并研制成实用的黑镍等选择性涂层,为高效集热器的发展打下了基础。

1973年出现“能源危机”后,世界上形成了研究、开发、利用太阳能的热潮。

发展太阳能利用技术和产品以节约常规能源,受到了工业化国家政府的普遍的重视。

对太阳能热利用技术的研发和产品的产业化,各国都给予了大力的支持和鼓励。

1980年在联合国新能源大会的筹备会上,联合国的专家小组对太阳能热水器的发展前途给予了肯定的评价。

1996年,在津巴布韦召开的联合国世界太阳能高峰会议发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》,太阳能利用的研究开发在世界范围内形成了又一个热潮。

许多国家相继制定了太阳能发展计划。

例如美国的“百万屋顶计划”,德国的“1000屋顶计划”,意大利的“全国太阳能屋顶计划”,日本的“七万屋顶计划”和“太阳计划”等。

这些计划的实施,有力地促进了世界各国太阳能利用的发展:澳大利亚政府规定,在其北部地区新建的房屋一定要设置太阳能热水器,西澳大利亚已有25%的新住宅安装了太阳能热水器;日本现在每年安装的太阳能热水器约50万台,计划以后家庭安装太阳能热水器的普及率超过25%;在丹麦,Marstal太阳能供热厂为Aeroe岛上1250户居民提供了区域供热。

8000平方米的太阳能集热器阵列与2100立方米的储热水箱相联。

6、7、8月间可100%由太阳能供热,全年能供给全区热需求的12.5%;以色列政府制定了法规,要求新建住宅必须装有太阳能热水器。

目前以色列已有65%的住宅装有太阳能热水器,实现了太阳能热水器与建筑一体化的住宅设计计划;2003年,奥地利等欧洲国家、印度、中国、日本、澳大利亚及美国等21个国家的太阳能发展报告显示出1982~2001太阳能集热器及热水器的制造及销售都有很大的发展。

欧洲在2004年安装的太阳能集热器面积为1500万㎡,计划到2010要达到1.0亿㎡。

大面积太阳能热水系统的研究只是近十几年的事。

现时情况下其规模只占小型家用太阳能热水系统的20~30%。

瑞典和德国已进行大面积屋顶集热模块的研制。

它是作为建筑的一个构件和建筑结合,以实现太阳能热水系统和建筑的一体化,从而降低成本,提高建筑的整体性和美观性。

我国最早的太阳能热水淋浴室在1958年建成。

70年代初世界上出现的开发利用太阳能热潮,对我国也产生了巨大的影响。

1975年,在河南安阳召开的“全国第一次太阳能利用工作经验交流大会”,进一步推动了我国太阳能事业的发展。

1979年在西安召开了重点在推广和应用太阳能产品的第二届全国太阳能会议。

1992年世界环境与发展大会后,我国政府制定了《中国21世纪议程》,进一步明确了以太阳能为重点的发展项目。

1995年国家计委、国家科委和国家经贸委制定了《新能源和可再生能源发展纲要》(1996~2010),明确提出我国在1996~2010年新能源和可再生能源的发展目标、任务以及相应的对策和措施。

经过20多年的研究和科技成果转化,我国太阳热水技术已日趋成熟。

太阳能热水器以其安全、节能、环保和实用等优点受到了广大用户的喜爱,太阳能热水器产业在一些地区已成为新的经济增长点。

到2000年底,全国从事太阳能热水器研制、生产、销售和安装服务的企业已达1000多家,年产量达610万平方米,产值超过60亿元,全国太阳能热水器的保有量达2600万平方米,居世界第一。

到2005年,产量已达1500万平方米,占世界总产量的75.6%;太阳能热水器保有量为7500万平方米,占世界总保有量的60.6%。

在太阳能低温利用领域,平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。

但为了提高效率,降低成本,为了满足特定的使用要求,人们必须继续研究开发新型的热性能优异的平板集热器。

根据传热工质种类的不同,平板型太阳能集热器可分为空气集热器和液体集热器两大类。

目前大量使用的是液体集热器;根据吸热板芯使用材料的不同,平板集热器可分为钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等;按结构型式的不同可分为管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器以及带平面反射镜的集热器和逆平板集热器等;按盖板种类可分为单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料盖板集热器等。

目前,国内外普遍使用的平板集热器是全铜集热器和铜铝复合集热器。

铜翅和铜管的结合,国外一般采用高频焊,国内以往采用介质焊。

1995年我国也开发成功全铜高频焊集热器。

八十年代中期我国从加拿大引进铜铝复合生产线,后经过消化吸收,国内现在已建成十几条铜铝复合生产线。

为了提高对太阳能的吸收,减少集热器的热损失,提高集热器的整体效率,人们对用于太阳能集热器的关键部件----太阳能集热条(俗称板芯),特别是板芯所用的选择性太阳能吸收涂层等持续进行了多年的研究,已取得了相当好的成果。

现在,国内已能生产高性能的TiNO系列选择性光热吸收涂层。

另外,为了克服普通平板太阳能集热器的缺点,应用热管的平板式太阳能集热器和热水器的研究开发,也取得了很好的结果。

测试结果表明热管的单向导热特性大大减少了系统通过集热器的热损失。

这种具有实际应用价值的热管平板集热器对大规模集中供热,特别是实现集热器、热水器与建筑的一体化,是非常有意义的。

在高效涂层、高透过率盖板及密封保温等高新技术的支持下,一大批具有优异热性能的平板集热器产品如模块式太阳能集热器、热管平板式太阳能集热器和热水器等被生产出来,这对平板式太阳能集热器进一步的发展及其的规模应用必定能起到实际的促进作用。

2、平板型太阳能集热器的国内外市场分析随着技术的进步和节能环保的要求,我国的太阳能热水器已经历了70年代的闷晒式、80年代的平板式、90年代的平板式和真空管式集热器的发展。

闷晒式集热器结构简单,可分有胆(闷晒盒内装有黑色塑料或金属)和无胆(即浅池热水器)两种形式。

80年代发展出效率高、技术先进的铜铝复合、全铜和防锈铝的平板式集热器(即管板集热器)。

由它可以派生出许多同类热水器,如翅翼型、波纹板型、塑料压制型热水器等。

到90年代,开发出的真空管式太阳能热水器(包括全玻璃真空管式和热管真空管式) 正式进入市场。

现在市场上占主导地位的太阳能热水器主要有平板型和真空管型两种。

2001年国内市场中,平板型太阳能热水器份额约占55%;真空管热水器份额约占45%。

在我国的太阳能光热应用中,平板式太阳能集热器是最早得到应用的产品,一度发展得很快。

但由于初期产品技术和结构的缺陷,使得这种集热器的发展受到了阻碍。

首先,作为太阳能集热器核心部件的太阳能吸热材料的光热转换效率低,直接导致了太阳能集热器效率的低下;其次,由于结构上的特点,这种集热器组成的热水器平均热损系数较大,从而,太阳能热水器的整体热效率不高;另外,我国的太阳能热水器或热水系统(热水工程),基本都采用直接加热太阳能集热器中水的方法。

如果集热器中的水一旦冻结将直接影响集热器的正常运转,严重时还会导致集热管的涨裂。

而随后发展起来的真空管太阳能热水器因冬天管内的水在不排空的情况下基本不结冰而受到了市场的欢迎。

同时,近10年来全玻璃真空管热水器生产成本大幅度降低,而平板太阳能集热器的生产成本却没有明显下降,再加上全玻璃真空管热水器被生产厂及商家片面宣传其为热性能远高于平板太阳能热水器的产品。

一度曾占我国太阳能热水器统治地位的平板太阳能集热器和热水器受到了全玻璃真空管太阳能热水器的冲击,市场份额有所下降。

但最近些年,由于平板集热器技术的进步以及节能减排指标的要求,我国平板型太阳能热水器产量已从2004年的150万平方米上升到2005年180万平方米,市场份额在不断增加。

据霍志臣、罗振涛对欧洲15个国家、美洲2个国家、大洋洲1个国家、亚洲3个国家(21个国家)的统计,国外生产平板式太阳能热水器的厂家(含经销商)共401家,占企业总数的92.61%;真空管太阳热水器12家,占企业总数的2.77%;简易太阳能集热器20家,占企业总数的4.62%。

显然,平板型太阳能热水器生产经营企业远远多于其它产品类型企业数量。

国外市场中,2003年平板太阳能热水器占市场销售份额的94.88%,真空管太阳能热水器占2.46%。

至目前为止,国外集热器的市场格局仍然是以平板型集热器为主,并且还在不断地发展壮大。

平板太阳能集热器在国外能获得快速的发展和应用,究其原因主要有下面几点:(1) 平板太阳能集热器能承压、寿命长、容易组成二次回路系统。

国外的太阳能热水器基本上都是双回路承压型分体结构。

真空管太阳能热水器若制成承压分体结构产品后,其成本将显著高于平板型产品。

相对而言平板太阳能热水器将更受用户欢迎。

(2) 平板太阳能集热器容易与建筑结合,安装后能保持建筑的美观。

建筑设计师容易接受以平板型太阳能集热器与建筑结合的一体化方案。

(3) 平板型太阳能集热器多以铜铝等金属材料为主,其产品材料回收利用率高。

(4) 产品热性能好。

国外平板型太阳能集热器已研发多年,其产品热性能已接近或等同真空管太阳能集热器。

(5) 平板型太阳能集热器和热水系统安全可靠,有效采光面积大,热效率高。

国外平板式太阳能热水工程主要用于热水和采暖。

可靠是必要的条件。

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