平板型太阳能集热器热性能影响因素分析_陈洁
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本文从理论上对平板型太阳能集热器的热性能影响 因素进行全面剖析， 从集热器的热量平衡关系入手， 根据传热学理论， 围绕其热性能参数， 分析其影响因 素及影响规律， 并由此找到提高集热器热性能的有效 途径。
平板型太阳能集热器一般由吸热板、 透明盖板、 保温层和外壳四部分组成。 吸热板是吸收太阳辐射能 并向传热工质传递热量的部件， 为使集热器最大限度 地吸收太阳辐射能， 在吸热板上覆盖有选择性吸收涂 层； 为保护吸热板， 在平板型集热器的上表面覆盖透 明盖板； 保温层是集热器中抑制吸热板通过传导向周 围环境散热的部件； 外壳是集热器中保护及固定吸热 板、 透明盖板和保温层的部件， 具有一定的刚度和强 度， 有较好的密封性及耐腐蚀性。
228
中国农机化学报
2014 年
型材料的盖板： 中空塑胶盖板， 并已经市场化应用。 透明盖板的结构参数是影响其热性能的又一因
素。 透明盖板的层数分为单层和双层， 绝大多数情 况下采用单层盖板， 只有在工作温度较高或气温较 低的地区才使用双层盖板， 一般极少采用三层或三 层以上的透明盖板， 因为随着层数增多， 热损失降 低， 但同时太阳透射比也大幅降低。 透明盖板与吸 热板之间的距离参数将影响其换热， 因此相关领域 的学者也对此展开研究， 试图获得提高热效率的最 佳间距值， 一般该距离应大于20mm。 3.1.4 外部因素
因素， 而τ与α则是决定于集热器自身的内部因素； 总
热损系数UL表征集热器向外界散失热量的能力， 与热 损失能量成正比。
2.2 热性能的评价指标
工程上一般采用瞬时效率来评价平板型集热器的
热性能， 瞬时效率η是指在稳态 (或准稳态) 条件下，
集热器传热工质在规定时段内输出的能量与入射在集
热器上的太阳辐照能量的比值， 故其计算式为 [1]：
当集热器的吸热板温度高于环境温度时， 集热器 所吸收的太阳辐射能量中必定有一部分要散失的周围 环境中去， 称之为热量损失， 是影响集热性能的又一 重要方面。 总热量损失包括顶部散热损失、 底部散热 损失和侧面散热损失三部分， 以顶部热损为主。 热损 既与集热器的透明盖板层数、 吸热板的发射率、 透明 盖板的发射率等集热器结构参数有关， 也与环境温 度、 环境风速以及外界与盖板的对流换热系数等外部 因素有关。 另外， 从式1还可以看出， 集热器的热损 与吸热板和环境的温差也有关， 温差越大， 散失热量 越多。 因此， 为减少热量损失、 改善集热性能， 既需 要从集热器自身入手， 优化集热器的结构、 参数， 又 需要研究外部环境因素的影响。 因此以下分析分为两 大方面： 一是集热器自身的结构参数， 简称内因； 二 是错综复杂的外部环境条件， 简称外因。
除了集热器自身的结构、 参数之外， 诸多外部因 素对集热器的得热量也有影响， 主要有太阳辐照度、 太阳入射角、 集热器表面积尘、 流体工质属性等。 由 热量平衡关系式1可以看出： 太阳辐照度为决定性影 响因素， 直接影响集热器的得热量和热性能； 太阳入 射角是太阳直射辐射与平板型太阳集热器所在平面的 法线之间的夹角， 该参数对集热器盖板的太阳透射比 τ有较大影响， 随着太阳入射角增大， 透射比τ减小， 得热量和集热效率均降低。 由于集热器长期工作在户 外， 其表面容易积累灰尘， 这是不可避免的， 随着表 面积尘量的增加， 太阳辐照度下降， 集热器的得热量 降低， 进而集热器的瞬时效率降低， 积尘量越大， 瞬 时效率下降程度也越大， 因此， 如果平板型集热器表 面严重积尘， 太阳能热水系统的整体热性能将会明显 下降。 另外， 集热器的热性能与流体工质的属性 (热 容量、 流速) 也有很大关系， 如果工质的热容量较 大， 在吸热量一定的条件下， 工质的温升降低， 与集 热板的温差加大， 将有利于两者间的热传递。 3.2 影响热量损失的因素
η=
QU AG
=
!τα
"e－
UL
（tp-ta） G
（2）
该式是平板型集热器的热效率方程， 在太阳辐照 度相同的天气条件下， 效率η越高， 表征着集热器的 光热转换能力越强。 传热工质输出的能量也就是集热 器实际获得的能量， 在遵照热量平衡关系的基础上结 合工程实际推导得出， 与翅片效率、 管板结合工艺、 管内传热工质的换热系数、 吸热板的结构尺寸等参数 有关， 是当前国内外学者研究的一个重点。
透明盖板是平板型集热器中由透明 (或半透明) 材料组成的覆盖吸热板的板状部件。 它的功能主要有 三个： 一是透过太阳辐射， 使其投射在吸热板上； 二 是保护吸热板， 使其不受灰尘及雨雪的侵蚀； 三是形 成温室效应， 阻止吸热板在温度升高后向周围环境散 热。 因此对透明盖板的研究主要集中在： 提高太阳投 射比、 降低红外透射比、 减小导热系数。
3 平板型集热器热性能的影响因素分析
平板型太阳能集热器的热性能主要体现在两个方 面， 一是得热量的多少， 二是热量损失的大小。 3.1 影响得热量的因素 3.1.1 吸热板的材料与结构
吸热板是吸收太阳辐射能量并向传热工质传递热 量的重要部件。 吸热板的材料种类很多， 目前国内大 量采用铜材作为吸热板的材料， 也有采用铜、 铝合金、 铜铝复合、 不锈钢、 镀锌钢、 塑料、 橡胶等作为吸热板 的材料， 目前国内市场上使用较多的是铜铝复合 式 [2]。 吸热板的结构主要有管板式、 翼管式、 扁盒式、 蛇管 式、 圆管式和热管式， 目前国内使用比较普遍的是管板 式结构， 蛇管式吸热板结构在国外使用较多。 3.1.2 选择性吸收涂层
采用吸收比与发射率的比值α/ε作为衡量指标， 比值越 大集热器的实际得热量越高， 瞬时效率也就越高。
从涂层材料来看， 目前市场上应用较多的涂层有 黑铬、 蓝膜、 阳极氧化涂层。 姜立军等人对三种涂层进 行了对比 [3]： 电镀黑铬涂层的性价比最高， 使用寿命最 长， 但是由于电镀黑铬制备工艺过程中产生大量的污 染， 处理成本非常大， 因此不适于大规模推广； 蓝膜的 α/ε最大， 吸热效率最高， 且生产无污染， 因此具有较 好的推广性； 阳极氧化涂层的α/ε较小， 吸热性能较差， 使用材质受限， 但成本较低， 适用于中低端产品。
2 平板型太阳能集热器的热性能评价
2.1 热量平衡关系
太阳能集热板吸收的太阳辐射能绝大部分用来加
ห้องสมุดไป่ตู้
热传热工质， 此外还有小部分热量通过对流和辐射的
方式散失到周围环境中， 即： 集热器实际获得的能量
等于同一时段内入射在集热器上的辐照能量减去集热
器对周围环境散失的能量， 故其热平衡为 [1]：
QU=QA-QL=AG（τα）e-AUL （tp-ta）
（1）
式中： QU— ——集热器实际获得的能量；
QA— — — 入 射 到 集 热 器 的 有 效 太 阳 辐 照 量 ；
QL— ——集热器散失热量；
A— ——集热器面积， m2；
G— ——太阳辐照度， W/m2；
（τα）e— ——透明盖板透射比τ与吸热板吸收比α的 有效乘积；
收稿日期： 2014年6月9日 修回日期： 2014年7月10日 *基金项目： 山东省教育厅科技计划项目 (J12LA58) — ——大气环境对太阳能集热面集热性能的影响研究 作者简介： 陈洁， 女， 1975年生， 山东临邑人， 硕士， 副教授； 研究方向为太阳能光热利用。 E-mail: chjrgf@
陈洁. 平板型太阳能集热器热性能影响因素分析[J]. 中国农机化学报, 2014, 35(6): 226~229 Chen Jie. Influencing factors analysis of the thermal performance of flat plate solar collector [J]. Journal of Chinese Agricultural Mechanization, 2014, 35(6): 226~229
透明盖板的材料主要有两大类： 平板玻璃和玻璃 钢板， 目前国内外广泛使用的是平板玻璃。 我国目前常 用的是普通平板玻璃， 由于含有较多的Fe2O3， 造成其太 阳透射比不高。 据了解， 国内3mm厚普通平板玻璃的太 阳透射比一般都在0.83以下， 有的甚至低于0.76， 而根 据GB/T6424―2007的规定， 透明盖板的太阳透射比应不 低于0.78。 相比之下， 发达国家的市场上已有专门用于 太阳集热器的低铁平板玻璃， 其太阳透射比高达0.90~ 0.91 [5]。 因此， 我国对盖板材料的研究仍需深入。 目 前， 德州中立新能源科技有限公司成功研制出一种新
第6期
陈洁 等: 平板型太阳能集热器热性能影响因素分析
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UL— ——集热器总热损系数， W/m2gK； tp— ——吸热板温度， ℃； ta— ——环境温度， ℃。 由式1可以看出， 太阳辐照度G、 透明盖板的透
射比τ与吸热体涂层的吸收比α将直接影响集热器获得
的太阳辐射能， 基本成正比关系， 其中G是外部影响
为了使吸热板能最大限度地吸收太阳辐射能并将其 转换成热能， 在吸热板上覆盖有深色的涂层， 称之为太 阳能吸热体涂层， 是太阳能集热器的核心， 一般采用吸 热效率高的选择性吸收涂层。 这种材料必须满足两个条 件： 一是要有尽可能高的太阳辐射吸收比α， 二是要有 尽可能低的辐射发射率ε。 因此， 吸收比α和发射率ε是 衡量选择性吸收涂层性能优劣的两个重要参数， 工程上
0 引言
1 平板型太阳能集热器的结构
太阳能以其分布的广泛性、 储量的丰富性、 采集 的简便性、 应用的清洁性和安全性， 成为替代常规化 石能源的首选。 对太阳能的应用方式主要有光热应 用、 光伏应用和光化学应用， 其中太阳能光热应用是 发展最早、 普及最快、 应用面最广的方式， 广泛应用 于太阳能热水、 空调及干燥系统等多个领域。
第 35 卷 第 6 期 2014 年 11 月
中国农机化学报 Journal of Chinese Agricultural Mechanization
DOI: 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2014.06.057
Vol.35 No.6 Nov. 2014
平板型太阳能集热器热性能影响因素分析 *
太阳能光热利用系统的核心部件是集热器， 通过 换热介质实现热量的吸收与传递。 集热器的集热性能 优劣是制约整个系统运行的主要因素， 因此对太阳能 集热器热性能的研究是国内外研究的重点， 具体研究 方向有两个： 一是提高集热器内部换热性能， 减小集 热器热损失； 二是集热器的热性能测试方法研究。 目 前， 相关学者主要围绕集热器本身展开研究， 例如盖 板的材料、 吸热板的结构、 吸热体涂层的太阳能吸收 比、 玻璃的厚度等， 旨在改进集热器的结构参数， 从 本质上提高集热器的性能与工作效率。 但同时也存在 一些外部因素， 例如太阳辐照度、 空气灰尘、 大气温 度、 风速等， 这些因素对于太阳能集热器热性能的影 响也必然存在， 尤其对于平板型太阳能集热器的影响 较大， 但目前对该方面的研究较少。
从涂层制备方法来看， 吸收涂层的制备方法主要 有五种： 涂料法、 电镀法、 电化学法、 气相沉积法、 真空镀膜法， 国内外应用较多的是电化学法和磁控溅 射方法。 磁控溅射方法具有很高的灵活性， 通过改变 磁控溅射的靶材料， 可制备各种各样的薄膜， 从而优 化出好的选择性吸收薄膜。 用磁控溅射法制作的选择 性吸收涂层， 可以达到较高的吸收率和较低的热发射 率， 如不锈钢-碳/铜选择性吸收膜 (α=0.92~0.94， ε= 0.07 ~0.08) 、 Al -N/Al 选 择 性 吸 收 膜 ( α =0.924， ε = 0.06)、 AlNxOy选择性吸收膜 (α=0.95， ε=0.09) 等 [4]。
陈洁
(德州学院机电工程学院， 山东德州， 253023)
摘要： 针对平板型集热器，从理论上分析集热器热性能的衡量指标，从指标入手理清影响集热性能的众多因素，由于集热器工作环境的多 样性和复杂性，各因素之间存在交叉影响，为便于后期实验研究的开展，本文对众多影响因素进行了分类说明，系统全面地分析了各因素 对平板型集热器的得热量和热损的影响，为后期实验方案的制定奠定基础。 关键词： 平板型太阳能集热器； 热性能； 影响因素； 内因； 外因 中图分类号： TK513 文献标识码： A 文章编号： 2095-5553 (2014) 06-0226-04
围绕着提高集热效率， 人们对吸收涂层的研究主 要从材料体系、 制备工艺两大方面展开， 经过近几十 年的努力， 现已取得巨大进步， 目前吸热涂层的发展进 入了多元化与精细化的发展阶段， 研究目标不仅仅是提 高集热效率， 还要提高其工作的稳定性、 耐候性， 提 高性价比， 还要考虑制备过程中的节能环保问题。 随着 相关领域的科技进步， 涂层技术将会有长足发展。 3.1.3 透明盖板
平板型太阳能集热器一般由吸热板、 透明盖板、 保温层和外壳四部分组成。 吸热板是吸收太阳辐射能 并向传热工质传递热量的部件， 为使集热器最大限度 地吸收太阳辐射能， 在吸热板上覆盖有选择性吸收涂 层； 为保护吸热板， 在平板型集热器的上表面覆盖透 明盖板； 保温层是集热器中抑制吸热板通过传导向周 围环境散热的部件； 外壳是集热器中保护及固定吸热 板、 透明盖板和保温层的部件， 具有一定的刚度和强 度， 有较好的密封性及耐腐蚀性。
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中国农机化学报
2014 年
型材料的盖板： 中空塑胶盖板， 并已经市场化应用。 透明盖板的结构参数是影响其热性能的又一因
素。 透明盖板的层数分为单层和双层， 绝大多数情 况下采用单层盖板， 只有在工作温度较高或气温较 低的地区才使用双层盖板， 一般极少采用三层或三 层以上的透明盖板， 因为随着层数增多， 热损失降 低， 但同时太阳透射比也大幅降低。 透明盖板与吸 热板之间的距离参数将影响其换热， 因此相关领域 的学者也对此展开研究， 试图获得提高热效率的最 佳间距值， 一般该距离应大于20mm。 3.1.4 外部因素
因素， 而τ与α则是决定于集热器自身的内部因素； 总
热损系数UL表征集热器向外界散失热量的能力， 与热 损失能量成正比。
2.2 热性能的评价指标
工程上一般采用瞬时效率来评价平板型集热器的
热性能， 瞬时效率η是指在稳态 (或准稳态) 条件下，
集热器传热工质在规定时段内输出的能量与入射在集
热器上的太阳辐照能量的比值， 故其计算式为 [1]：
当集热器的吸热板温度高于环境温度时， 集热器 所吸收的太阳辐射能量中必定有一部分要散失的周围 环境中去， 称之为热量损失， 是影响集热性能的又一 重要方面。 总热量损失包括顶部散热损失、 底部散热 损失和侧面散热损失三部分， 以顶部热损为主。 热损 既与集热器的透明盖板层数、 吸热板的发射率、 透明 盖板的发射率等集热器结构参数有关， 也与环境温 度、 环境风速以及外界与盖板的对流换热系数等外部 因素有关。 另外， 从式1还可以看出， 集热器的热损 与吸热板和环境的温差也有关， 温差越大， 散失热量 越多。 因此， 为减少热量损失、 改善集热性能， 既需 要从集热器自身入手， 优化集热器的结构、 参数， 又 需要研究外部环境因素的影响。 因此以下分析分为两 大方面： 一是集热器自身的结构参数， 简称内因； 二 是错综复杂的外部环境条件， 简称外因。
除了集热器自身的结构、 参数之外， 诸多外部因 素对集热器的得热量也有影响， 主要有太阳辐照度、 太阳入射角、 集热器表面积尘、 流体工质属性等。 由 热量平衡关系式1可以看出： 太阳辐照度为决定性影 响因素， 直接影响集热器的得热量和热性能； 太阳入 射角是太阳直射辐射与平板型太阳集热器所在平面的 法线之间的夹角， 该参数对集热器盖板的太阳透射比 τ有较大影响， 随着太阳入射角增大， 透射比τ减小， 得热量和集热效率均降低。 由于集热器长期工作在户 外， 其表面容易积累灰尘， 这是不可避免的， 随着表 面积尘量的增加， 太阳辐照度下降， 集热器的得热量 降低， 进而集热器的瞬时效率降低， 积尘量越大， 瞬 时效率下降程度也越大， 因此， 如果平板型集热器表 面严重积尘， 太阳能热水系统的整体热性能将会明显 下降。 另外， 集热器的热性能与流体工质的属性 (热 容量、 流速) 也有很大关系， 如果工质的热容量较 大， 在吸热量一定的条件下， 工质的温升降低， 与集 热板的温差加大， 将有利于两者间的热传递。 3.2 影响热量损失的因素
η=
QU AG
=
!τα
"e－
UL
（tp-ta） G
（2）
该式是平板型集热器的热效率方程， 在太阳辐照 度相同的天气条件下， 效率η越高， 表征着集热器的 光热转换能力越强。 传热工质输出的能量也就是集热 器实际获得的能量， 在遵照热量平衡关系的基础上结 合工程实际推导得出， 与翅片效率、 管板结合工艺、 管内传热工质的换热系数、 吸热板的结构尺寸等参数 有关， 是当前国内外学者研究的一个重点。
透明盖板是平板型集热器中由透明 (或半透明) 材料组成的覆盖吸热板的板状部件。 它的功能主要有 三个： 一是透过太阳辐射， 使其投射在吸热板上； 二 是保护吸热板， 使其不受灰尘及雨雪的侵蚀； 三是形 成温室效应， 阻止吸热板在温度升高后向周围环境散 热。 因此对透明盖板的研究主要集中在： 提高太阳投 射比、 降低红外透射比、 减小导热系数。
3 平板型集热器热性能的影响因素分析
平板型太阳能集热器的热性能主要体现在两个方 面， 一是得热量的多少， 二是热量损失的大小。 3.1 影响得热量的因素 3.1.1 吸热板的材料与结构
吸热板是吸收太阳辐射能量并向传热工质传递热 量的重要部件。 吸热板的材料种类很多， 目前国内大 量采用铜材作为吸热板的材料， 也有采用铜、 铝合金、 铜铝复合、 不锈钢、 镀锌钢、 塑料、 橡胶等作为吸热板 的材料， 目前国内市场上使用较多的是铜铝复合 式 [2]。 吸热板的结构主要有管板式、 翼管式、 扁盒式、 蛇管 式、 圆管式和热管式， 目前国内使用比较普遍的是管板 式结构， 蛇管式吸热板结构在国外使用较多。 3.1.2 选择性吸收涂层
采用吸收比与发射率的比值α/ε作为衡量指标， 比值越 大集热器的实际得热量越高， 瞬时效率也就越高。
从涂层材料来看， 目前市场上应用较多的涂层有 黑铬、 蓝膜、 阳极氧化涂层。 姜立军等人对三种涂层进 行了对比 [3]： 电镀黑铬涂层的性价比最高， 使用寿命最 长， 但是由于电镀黑铬制备工艺过程中产生大量的污 染， 处理成本非常大， 因此不适于大规模推广； 蓝膜的 α/ε最大， 吸热效率最高， 且生产无污染， 因此具有较 好的推广性； 阳极氧化涂层的α/ε较小， 吸热性能较差， 使用材质受限， 但成本较低， 适用于中低端产品。
2 平板型太阳能集热器的热性能评价
2.1 热量平衡关系
太阳能集热板吸收的太阳辐射能绝大部分用来加
ห้องสมุดไป่ตู้
热传热工质， 此外还有小部分热量通过对流和辐射的
方式散失到周围环境中， 即： 集热器实际获得的能量
等于同一时段内入射在集热器上的辐照能量减去集热
器对周围环境散失的能量， 故其热平衡为 [1]：
QU=QA-QL=AG（τα）e-AUL （tp-ta）
（1）
式中： QU— ——集热器实际获得的能量；
QA— — — 入 射 到 集 热 器 的 有 效 太 阳 辐 照 量 ；
QL— ——集热器散失热量；
A— ——集热器面积， m2；
G— ——太阳辐照度， W/m2；
（τα）e— ——透明盖板透射比τ与吸热板吸收比α的 有效乘积；
收稿日期： 2014年6月9日 修回日期： 2014年7月10日 *基金项目： 山东省教育厅科技计划项目 (J12LA58) — ——大气环境对太阳能集热面集热性能的影响研究 作者简介： 陈洁， 女， 1975年生， 山东临邑人， 硕士， 副教授； 研究方向为太阳能光热利用。 E-mail: chjrgf@
陈洁. 平板型太阳能集热器热性能影响因素分析[J]. 中国农机化学报, 2014, 35(6): 226~229 Chen Jie. Influencing factors analysis of the thermal performance of flat plate solar collector [J]. Journal of Chinese Agricultural Mechanization, 2014, 35(6): 226~229
透明盖板的材料主要有两大类： 平板玻璃和玻璃 钢板， 目前国内外广泛使用的是平板玻璃。 我国目前常 用的是普通平板玻璃， 由于含有较多的Fe2O3， 造成其太 阳透射比不高。 据了解， 国内3mm厚普通平板玻璃的太 阳透射比一般都在0.83以下， 有的甚至低于0.76， 而根 据GB/T6424―2007的规定， 透明盖板的太阳透射比应不 低于0.78。 相比之下， 发达国家的市场上已有专门用于 太阳集热器的低铁平板玻璃， 其太阳透射比高达0.90~ 0.91 [5]。 因此， 我国对盖板材料的研究仍需深入。 目 前， 德州中立新能源科技有限公司成功研制出一种新
第6期
陈洁 等: 平板型太阳能集热器热性能影响因素分析
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UL— ——集热器总热损系数， W/m2gK； tp— ——吸热板温度， ℃； ta— ——环境温度， ℃。 由式1可以看出， 太阳辐照度G、 透明盖板的透
射比τ与吸热体涂层的吸收比α将直接影响集热器获得
的太阳辐射能， 基本成正比关系， 其中G是外部影响
为了使吸热板能最大限度地吸收太阳辐射能并将其 转换成热能， 在吸热板上覆盖有深色的涂层， 称之为太 阳能吸热体涂层， 是太阳能集热器的核心， 一般采用吸 热效率高的选择性吸收涂层。 这种材料必须满足两个条 件： 一是要有尽可能高的太阳辐射吸收比α， 二是要有 尽可能低的辐射发射率ε。 因此， 吸收比α和发射率ε是 衡量选择性吸收涂层性能优劣的两个重要参数， 工程上
0 引言
1 平板型太阳能集热器的结构
太阳能以其分布的广泛性、 储量的丰富性、 采集 的简便性、 应用的清洁性和安全性， 成为替代常规化 石能源的首选。 对太阳能的应用方式主要有光热应 用、 光伏应用和光化学应用， 其中太阳能光热应用是 发展最早、 普及最快、 应用面最广的方式， 广泛应用 于太阳能热水、 空调及干燥系统等多个领域。
第 35 卷 第 6 期 2014 年 11 月
中国农机化学报 Journal of Chinese Agricultural Mechanization
DOI: 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2014.06.057
Vol.35 No.6 Nov. 2014
平板型太阳能集热器热性能影响因素分析 *
太阳能光热利用系统的核心部件是集热器， 通过 换热介质实现热量的吸收与传递。 集热器的集热性能 优劣是制约整个系统运行的主要因素， 因此对太阳能 集热器热性能的研究是国内外研究的重点， 具体研究 方向有两个： 一是提高集热器内部换热性能， 减小集 热器热损失； 二是集热器的热性能测试方法研究。 目 前， 相关学者主要围绕集热器本身展开研究， 例如盖 板的材料、 吸热板的结构、 吸热体涂层的太阳能吸收 比、 玻璃的厚度等， 旨在改进集热器的结构参数， 从 本质上提高集热器的性能与工作效率。 但同时也存在 一些外部因素， 例如太阳辐照度、 空气灰尘、 大气温 度、 风速等， 这些因素对于太阳能集热器热性能的影 响也必然存在， 尤其对于平板型太阳能集热器的影响 较大， 但目前对该方面的研究较少。
从涂层制备方法来看， 吸收涂层的制备方法主要 有五种： 涂料法、 电镀法、 电化学法、 气相沉积法、 真空镀膜法， 国内外应用较多的是电化学法和磁控溅 射方法。 磁控溅射方法具有很高的灵活性， 通过改变 磁控溅射的靶材料， 可制备各种各样的薄膜， 从而优 化出好的选择性吸收薄膜。 用磁控溅射法制作的选择 性吸收涂层， 可以达到较高的吸收率和较低的热发射 率， 如不锈钢-碳/铜选择性吸收膜 (α=0.92~0.94， ε= 0.07 ~0.08) 、 Al -N/Al 选 择 性 吸 收 膜 ( α =0.924， ε = 0.06)、 AlNxOy选择性吸收膜 (α=0.95， ε=0.09) 等 [4]。
陈洁
(德州学院机电工程学院， 山东德州， 253023)
摘要： 针对平板型集热器，从理论上分析集热器热性能的衡量指标，从指标入手理清影响集热性能的众多因素，由于集热器工作环境的多 样性和复杂性，各因素之间存在交叉影响，为便于后期实验研究的开展，本文对众多影响因素进行了分类说明，系统全面地分析了各因素 对平板型集热器的得热量和热损的影响，为后期实验方案的制定奠定基础。 关键词： 平板型太阳能集热器； 热性能； 影响因素； 内因； 外因 中图分类号： TK513 文献标识码： A 文章编号： 2095-5553 (2014) 06-0226-04
围绕着提高集热效率， 人们对吸收涂层的研究主 要从材料体系、 制备工艺两大方面展开， 经过近几十 年的努力， 现已取得巨大进步， 目前吸热涂层的发展进 入了多元化与精细化的发展阶段， 研究目标不仅仅是提 高集热效率， 还要提高其工作的稳定性、 耐候性， 提 高性价比， 还要考虑制备过程中的节能环保问题。 随着 相关领域的科技进步， 涂层技术将会有长足发展。 3.1.3 透明盖板