平板太阳能集热器热效率
真空管与平板太阳能的区别
真空管与平板太阳能的区别(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除真空管与平板太阳能的区别下面将从11个方面来分析目前我国平板热水器与真空管热水器的技术分析与对比。
从而全面分析集热器热性能优缺点：1、市场占有率的比较目前，我国太阳能应用最为普及的是真空管太阳能与平板太阳能两种形式。
云南省是最早普及太阳能的省份，也是平板太阳能应用最早最广泛的地区，在九十年代，其他省份的老百姓还不认识太阳能为何物时，云南已非常普及。
八十年代与九十年代，云南省处处都是平板太阳能，而到了九九年后由于气候等因素的制约，生产工艺性要求，性能适应性条件等，导致真空管飞速发展，目前的比例为：平板太阳能占5％；真空管太阳能占95％。
2、集热器热性能比较1）、平板与真空管集热器热工性能对比通过对平板及真空管集热器在不同的环境条件下的吸热量的测试如下表表1：平板（带选择性涂层有盖板）太阳集热器的性能评价表（MJ/每板每天，3m2）表2：真空管太阳集热器的性能评价表（MJ/每板每天，3m2）以上表格中第一列是集热器的出水温度T1与环境温度T2的差值，表中的每一行是不同天气情况，数值为集热器在相同辐照条件下热工性能的数据。
由表1及表2可以得出图4及图5。
图4表示晴天时，在不同的温差A-D条件下，平板与真空管集热器的集热能力比较，在低温差下，平板集热器的集热能力优于真空管集热器，而随着热水温度与环境温度差值的加大，真空管集热器的集热能力占优。
图5表示阴天时，在不同的温差A-D条件下，平板与真空管集热器的集热能力比较，真空管集热器集热能力优势更加明显。
2）、房屋朝向对太阳能的影响：不在正南方向房屋，真空管集热器受影响较小，而平板集热器集热效果影响较大；3、承压能力的比较平板太阳能集热器构件为金属材料组成，集热器与热水箱之间的连接件也采用金属零部件，因而集热器与连接件都能承受一定的压力，实验压力可达0.8MPa，即承压≥0.6MPa。
曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器的性能对比实验研究
2.2 实验设计 欧洲标准 EN 12975-2:2006《太阳热利用系
统及部件—— 太阳能集热器：第 2 部分：测试方 法》给出了太阳能集热器测试的 2 种方法：稳态 测试方法和动态测试方法。由于稳态测试方法对 于周围环境参数的要求过于严格，因此本实验采 取动态测试方法 [5]；并通过采集曲面太阳能集热 器与平板太阳能集热器在不同安装角度 (60°倾斜 安装和 90°垂直安装 ) 时的测试数据，分析 2 种 太阳能集热器的集热性能差异。
第 8 期 总第 316 期 2020 年 8 月
文章编号：1003-0417(2020)08-70-06
太 阳 能
SOLAR ENERGY
No.8 Total No.316 Aug., 2020
曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器的 性能对比实验研究
鄢 雨 1，沈国民 1*，张 豪 1，王飞飞 1，吴祖国 2
精度 A 级、±0.2/℃
一级总日射表 TBQ-2 灵敏度：10769 µV/(W•m-2)
风速仪 WWFWZY-1
风速测量范围： 0.05～30 m/s
环境温度测试仪 AZ8808
温度：±0.5/℃
图 2 实验平台实物图 Fig. 2 Photo of experimental platform
为测试太阳能集热器的集热性能，在集热器 进水口、出水口设置温度测点，在贮热水箱上离 上部 1/3 的位置设置温度测点，在吸热板的上、中、 下 3 根换热铜管上设置温度测点，在吸热板背面 的上部、下部设置温度测点；利用数据采集仪对 所有测点进行实时数据采集，并进行记录。具体 如图 3 所示。
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第8期
鄢雨等：曲面太阳能集热器与平板太阳能集热器的性能对比实验研究
真空管型集热器与平板型集热器效率分析
Papersechnical 论文论述T5T y海尔热水器有限公司太阳能科研所刘桂永真空管型集热器平板型集热器效率分析现阶段我国太阳能集热器主要有平板集热器和真空管集热器两种，很多人认为真空管内抽真空，所以防冻性能好，热效率高；高硼硅特硬玻璃3.3硬度大、表面光洁度高，不易结垢。
而平板集热器则热效率低、易结垢、易冻坏。
然而事实并不是人们想像的那样。
本文如下阐述和计算主要参考的国家标准有：G B/T 4271-2007《太阳能集热器热性能试验方法》；G B/T 17581-2007《真空管型太阳能集热器》；G B /T 6424-2007《平板型太阳能集热器》；G B /T 19141-2003《家用太阳能热水系统技术条件》；G B 12936.2-91《太阳能热利用术语第二部分》。
1基于国标规定对比分析真空管型集热器与平板型集热器的瞬时效率①无反射器的真空管型太阳能集热器的瞬时效率截距根据国标GB/T 17581规定不低于0.62，此处取0.62；总热损系数不大于3.0W/（m 2℃），此处取3.0W/（m 2℃）；以此得出无反射器真空管集热器的瞬时效率曲线如图1：图1真空管集热器瞬时效率曲线（GB/T 17581）依据G B T ，集热器采光面积计算方法如下：图2GB/T 4271规定的集热器采光面积计算方法②根据国标G B/T 6424规定，平板型集热器的瞬时效率截距不低于0.72，总热损系数不大于6.0W/（m 2℃），以此得出的瞬时效率曲线如图3：图3平板集热器瞬时效率曲线（GB/T 6424）③根据国标GB/T 6424和G B/T 17581规定，平板型集热器和真空管集热器的瞬时效率截距对比曲线如图4：图4平板集热器和真空管集热器瞬时效率对比曲线小结：交叉点纵坐标数值为5，横坐标数值约为3；也就是说，当（－）/G=0.0317时，两种集热器瞬时效率相等，试验中G 的大小为700W ±50W ，则：（ti －ta ）＝0.0317×700=22.19℃。
平板集热器与真空管集热器的对比
平板--真空管之对比浅谈1.热性能技术太阳能集热器按集热温度基本上可分为三大类，即低温(100摄氏度以下)，中(_zhong1)温(100~200摄氏度)和高温(200摄氏度以上)。
平板集热器适用于低温范围，真空管集热器比较适用于中、高温范围，低温也可以使用，但却无法发挥其上风。
目前中国太阳能热水器的主要用处是洗浴和生活用热水，其水温要求一般低于60摄氏度，平板集热器有较好的效率个性。
当水温大于60摄氏度时，真空管集热器效率个性得到很好的发挥。
2.有效采光面积无论是平板集热器还是祖空管集热器都是通过有效采光面积而获得太阳的能量，因此在同样大的集热器外轮廊面积条件下，其有效采光面积越大，则获得的太阳能越多，反之则越少。
3.有效热水量太阳能热水器的有效热水量是指太阳能系统天天能获得多少有效热水，要求热水能放出来使用，称之为有效热水，放不出来的热水是无效的，平板系统和真空管体统的有效热水量也有很大差别的；平板系统有效热水量大于真空管系统。
4.承压性能平板热水器属于金属管之间的链接，完全能满足承压系统的要求，但通常的真空管集热器热水系统，由于真空玻璃管与联箱或水箱联系解释采用硅橡胶密封圈进行链接，一般无法满足承压系统的要求，一旦系统压力较大时，真空管与密封圈靠摩擦的结协力难以抵抗系统压力，迫使管子向外移动或滑落。
5.防结垢、防冻结性能太阳能热水器及其系统在北方使用一项种要性能是如何防止结垢和防冻结，由于它是进步使用寿命，减少维修用度的种要举措。
平板集热器在北方运行轻易结冰造成冻结，因此我国尽大多数平板集热系统采用回流排空技术，也可以采用双循环(亦称间接系统或二次系统)从基本上解决系统的防冻结题目。
为此国外发达国家(如澳大利亚的solarhart公司)太阳能集热器尽大多数均采用双循环系统。
平板集热器最适用双循环系统，而普通的真空管集热器由于承压理想，不太适合采用双循环系统。
由于我国太阳能热水系统尽大多数用于洗浴水温一般低于60摄氏度，结垢现象均不严重，但是集热器内的悬浮颗粒物如何消除应予以关注。
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1. 引言太阳能是一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于热水供应、采暖和发电等领域。
平板型太阳能集热器作为太阳能利用的主要设备之一，具有简单、可靠、经济的特点。
本文将介绍平板型太阳能集热器的技术参数，包括外形尺寸、工作温度、热效率等方面。
2. 外形尺寸平板型太阳能集热器通常由一个或多个平板组成，每个平板的外形尺寸决定了集热器的总体尺寸。
一般来说，平板的尺寸越大，集热面积越大，吸收太阳能的能力也越强。
常见的平板型太阳能集热器尺寸为2米×1米，也有一些更大的尺寸可达到4米×2米。
此外，集热器的厚度一般在5毫米至10毫米之间。
3. 工作温度平板型太阳能集热器的工作温度取决于太阳能的辐射强度和集热器的热损失。
一般来说，集热器的工作温度范围在50摄氏度至80摄氏度之间。
在较低的温度下，集热器的热效率较高，但较高的温度有助于提高热水供应和采暖的效果。
4. 热效率热效率是衡量平板型太阳能集热器性能的重要指标之一。
它表示集热器从太阳能辐射中吸收到的热量与太阳能辐射总量之间的比例。
一般来说，平板型太阳能集热器的热效率在60%至80%之间。
热效率受到多种因素的影响，包括太阳能辐射强度、集热器的材料和结构、工作温度等。
5. 光热转换效率光热转换效率是指平板型太阳能集热器将太阳能辐射转化为热能的效率。
它表示集热器从太阳能辐射中吸收到的能量与太阳能辐射总能量之间的比例。
一般来说，平板型太阳能集热器的光热转换效率在50%至70%之间。
光热转换效率受到集热器的材料、光学特性和表面处理等因素的影响。
6. 热损失热损失是指平板型太阳能集热器在工作过程中由于传导、对流和辐射等途径损失的热量。
热损失会降低集热器的热效率，影响其性能。
为了减少热损失，平板型太阳能集热器通常采用具有较好绝热性能的材料，如玻璃纤维增强塑料。
此外，集热器的表面通常采用具有较低辐射率的材料，如黑色涂层，以减少辐射热损失。
平板太阳能集热器和真空管太阳能集热器
1.平板型系统与真空管型系统太阳能热水器是我国利用太阳能最成功的项目，随着节能减排的趋势加强，太阳能热水器将会得到进一步推广。
在我国的太阳能热水器市场，我们不得不提到平板式太阳能热水器和真空管太阳能热水器，这两种太阳能热水器代表着现在和未来太阳能热水器的发展趋势。
太阳能热水器分类和市场占有率常见太的阳能热水器有三大类：平板热水器、真空管太阳能热水器、其它类型（包括热管真空管热水器、闷晒太阳能热水器、真空管闷晒热水器等）太阳热水器。
国内市场三种产品平板、真空管和其它产品分别约占20%、65%、15%；而国际市场现状是：平板、真空管和其它产品市场份额分别约占85%、8%、7%。
真空管太阳能热水器主要优势在于造价便宜，这是太阳能热水器得以普遍推广的重要原因，特别是在广大农村地区，真空管太阳能热水器满足了用户低成本消费，所以真空管太阳能热水器占据了我国大部分市场。
而平板式太阳能热水器在技术上已经拥有绝对的优势，这种更加高效节能的太阳能热水器将逐渐取代真空管太阳能热水器，成为时代的主流。
太阳能热水器性能比较常用热水器性能比较，在低温热水（60℃）需求下，基于总面积的三种类型热水器效率差别不大，而基于吸热体面积时，平板热水器相比则有高大25%以上的优势。
作为一般的太阳能热水工程，最好的选择是使用平板式热水器（热性能报告取自瑞士SPF测试中心网站公布测试报告）。
众所周知，热水器效率方程基于不同参考面积，热水器效率方程中各参数不同，差别比较大。
作为生产商，一般需给出热水器的总面积（占地面积）、采光面积、吸热器面积三个数据，供设计选型。
基于吸热器面积，一般真空管热水器略高，但由于其结构使然，其总面积一般也大，基于总面积时，平板式热水器效果最好，瞬时效率相比高50%以上，热水器总面积决定了可安装热水器数量，所以，比较起来，为达到同样效果，需要平板热水器数量最少，投资回报最好。
平板式太阳能热水器和真空管太阳能热水器系统比较太阳能热水器热效率：平板较高52.5%，真空管较低47%。
高海拔平板太阳能集热器采暖系统性能实验研究
高海拔平板太阳能集热器采暖系统性能实验研究发布时间：2022-03-17T05:13:34.999Z 来源：《科学与技术》2021年30期作者：唐文学裴广军杨南聪[导读] 大面积双盖板平板太阳能集热器在高原测试，唐文学裴广军杨南聪广东五星太阳能股份有限公司广东东莞 523000摘要：大面积双盖板平板太阳能集热器在高原测试，室外温度12 ℃时，集热器在80-90 ℃工作区间时，其板芯平均温度在106 ℃左右，玻璃盖板表面温度约为28 ℃，板芯与玻璃盖板的传热温差为78K左右，集热器的板芯和盖板表面温差越大，反应集热器的保温性能越好，其具备在低温环境下大温差高效集热。
关键词：平板太阳能集热器、太阳能采暖、太阳能性能测试1．引言：随着工业大发展，化石能源的不断消耗，二氧化碳等温室气体的大量排放，导致自然环境越发恶劣，地球温度明显上升，国际社会都在节能减排，2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会上提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的伟大目标，双碳目标的实现需要大力发展新能替代常规化石能源，我国的建筑能耗是能源消耗的重要组成部分，大力发展太阳能采暖对节能减排十分重要。
2．测试背景及目的为验证高原地区太阳能采暖可行性，计划在西藏萨嘎县城南（海拔4500m）建造太阳能集热测试系统。
根据项目技术前期调研及技术论证结果，计划采用五星太阳能双盖板大面积平板集热器，热网设计供回水温度为60/45℃。
考虑到当地的特殊气候条件(昼夜温差大，气压低，太阳辐射强)，本次测试将集热器测试样机放置在当地进行性能测试，对其集热性能及其对当地气候适应性进行判断，为今后大面积推广提供依据。
本次测试采用五星太阳能大面积平板式集热器，现场搭建测试实验台，集热器通过换热器与水箱进行换热循环，测试平台对集热器的进出口水温、流量及压力，以及不同水箱不通过液位处的温度等进行实时监测、储存和数据远传。
真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器的优缺点
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，
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。
高技术少
吸热面积
受安装位置影响前排遮后排
受安装位置影响前排遮后排
受安装位置影响前排遮后排
一个平面，全面利用
调试情况
简单
简单
简单
有技术要求
性价比（主要受企业盈利影响）
差
优
太阳能热利用系统的太阳能集热系统、得热量、集热效率、太阳能保证率执行标准
太阳能热利用系统的太阳能集热系统、得热量、集热效率、太阳能保证率执行标准1. 引言1.1 概述太阳能作为一种清洁、可再生的能源，受到了广泛关注和应用。
太阳能热利用系统是一种利用太阳辐射将光能转化为热能的技术，通过使用太阳集热器和相应的传热介质，可以实现水或空气的加热等功能。
随着环境保护意识的提升和对可再生能源需求的增加，太阳能集热系统逐渐成为解决能源问题的重要手段之一。
1.2 文章结构本文将围绕太阳能集热系统展开讨论，主要包括以下几个方面：太阳能集热系统的组成、工作原理及设计要素；得热量的定义、计算方法以及影响因素；集热效率的定义、计算方法以及提高措施；以及关于太阳能保证率执行标准的概述、背景和内容。
通过对这些方面详细分析，旨在全面了解和把握太阳能集热系统在实际应用中的特点与问题。
1.3 目的本文旨在探索并总结太阳能集热系统相关的关键知识和技术，为研究人员、工程师以及对太阳能利用感兴趣的读者提供一份全面而可靠的参考资料。
通过深入了解太阳能集热系统的原理、计算方法和标准要求，读者将能够更好地设计、优化和管理太阳能集热系统，并在实际应用中取得更高效、可靠的热能利用。
此外，本文还旨在促进相关领域的学术交流与合作，并为太阳能集热系统的发展做出积极贡献。
2. 太阳能集热系统2.1 系统组成太阳能集热系统主要由以下几个组成部分构成：太阳能集热器、传热介质管路、热储罐、控制装置以及辅助设备。
- 太阳能集热器：是整个系统的核心部分，用于将太阳辐射转化为热能。
常见的类型包括平板式、真空管式和塔式等多种形式。
- 传热介质管路：用于将太阳能集热器中吸收的热量传输至使用者处，通常采用水或其他流体作为传热介质。
- 热储罐：用于储存和平衡太阳能集热器产生的过剩或不需要的热量，以便在需要时进行调节和利用。
常见的类型有水箱式和盐浴式等。
- 控制装置：用于监测和控制整个系统的运行状态，包括保证循环泵正常工作、防止过温、过压等保护功能。
附录b太阳能集热器年平均集热效率
附录b太阳能集热器年平均集热效率
太阳能集热器的集热效率是指其从太阳辐射吸收的能量与其表
面接收到的太阳辐射总能量的比值。
由于太阳辐射的强度和角度随着时间和地点的不同而变化，因此太阳能集热器的集热效率也会随着时间和地点的变化而变化。
为了评估太阳能集热器的实际性能，我们需要考虑其年平均集热效率。
该值是通过对太阳辐射强度和角度的统计分析得出的，其单位为百分比。
根据实验数据和计算结果，我们得出以下太阳能集热器年平均集热效率的参考值：
- 平板式太阳能集热器：30%~40%
- 管式太阳能集热器：50%~60%
- 悬挂式太阳能集热器：60%~70%
需要注意的是，太阳能集热器的实际集热效率受到许多因素的影响，例如天气条件、太阳辐射强度、集热器的朝向和倾角等。
因此，以上参考值仅供参考，实际效果可能会有所偏差。
为了保证太阳能集热器的最大集热效率，我们需要在设计和安装时考虑到各种因素，并进行合理的调整和优化。
同时，定期维护和清洗太阳能集热器也能够提高其集热效率和使用寿命。
- 1 -。
太阳能集热器形式
太阳能集热器形式有多种，主要包括平板式集热器和真空管式集热器。
1.平板式集热器：其优点是便于与建筑物相结合。
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。
平板太阳能集热器是由吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。
太阳辐射透过透明盖板照射到吸热板上，被吸热板吸收并转换成热能，然后将热能传递给吸热板内的工质。
2.真空管式集热器：相对热效率比较高，我国的生产能力和技术水平处于世界领先地位。
全玻璃真空管式太阳能集热器是由具有太阳选择性吸收涂
层的内玻璃管和同轴的罩玻璃管构成的，内外管夹层之间抽成高真空的，用于收集太阳能热量以加热管内流体介质的装置。
如需了解更多信息，建议查阅太阳能集热器相关书籍或咨询专业人士。
综述平板集热器集热效率环境
综述平板集热器集热效率环境1.概述太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热工质的装置。
作为太阳能热的典型利用技术，平板集热器具有可以吸收太阳辐射中的散射日射、不需要追踪太阳的装置、结构和制造工艺简单；维修简便和价格低廉等多种优点，因而在国内有着较为广泛的运用。
目前已知存在的问题如冬季室外气温过低时，可能出现集热管破裂、冻结，但随着热管技术和集热器材料的进一步改进，这些问题都能在未来的发展过程中解决。
2.平板集热器工作原理平板集热器由集热板、透明盖板、隔热层和壳体四部分组成。
（如图1所示）在一段时间内，当太阳辐射能投射到透明盖板上，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。
被流道内流吸收的热量为有用能量收益，与此同时，吸热表面通过透明盖板和外壳向环境散失热量。
集热器吸热体管内传热介质大多为水，水流经集热器加热以后被直接使用，或者转移到蓄水箱中。
平板型太阳能集热器的效率η可定义为集热器的有效收益能量与投入集热器的太阳辐射能的比值。
即太阳能在穿过透明的盖板后投射到吸热面上并加热集热器吸热体管内传热介质的效率。
3.国内关于集热器的研究进展2005年毕文峰等[1]运用一种简明的方法对平板集热器的集热量进行计算，理论上分析集热量随日射量和室外温度的关系。
他得出的结论是对于平板集热器，若室外温度较低，集热温度不能过高，否则集热效果很差；若集热温度为10‐20℃，即使室外温度不高，平板集热器集热效率可达到50%左右，甚至更高，因此集热量也很可观。
2007年魏生贤等[2]以昆明和北京为例，对我国南北地区分别采用平板型翼式集热器和圆柱吸热体真空集热器进行模拟计算，得出屋顶方位角和倾角是影响集热器处于非正南和正南方向且最佳倾角时采光面积之比的主要因素。
最终得出合适的方位角为±30°以内，以节省屋顶空间并满足消费者的用能需求。
太阳能集热效率
太阳能集热效率
太阳能集热器的集热效率是指太阳辐射能进入集热器后被转化为有效热能的百分比，它是评价集热器性能的重要指标。
太阳能集热器的集热效率受多种因素影响，包括：
1. 集热器的类型和设计：不同类型的太阳能集热器的集热效率不同。
例如，平板式太阳能集热器的集热效率通常较低，而真空管式太阳能集热器的集热效率相对较高。
2. 集热器的材料：太阳能集热器的集热器材料对集热效率有着重要的影响。
集热器热损失小、吸热能力高的材料通常能提高集热效率。
3. 太阳辐射强度和入射角度：太阳辐射能量的强度和入射角度对集热效率有重要的影响。
当太阳辐射能量强度高并垂直入射时，集热效率会提高。
4. 温度差：集热器与集热介质之间的温度差也会影响集热效率。
当温度差越大时，集热效率也会相应提高。
太阳能集热器的集热效率一般在30%~70%之间，但具体效率取决于上述因素的综合影响。
为了提高集热效率，可采用多种技术手段，如利用反射器提高辐照强度、采用特殊涂层改善集热器材料的吸收性、降低集热器损失等。
平板太阳能集热器的优点
平板太阳能集热器的优点1.在满足生活热水情况下，效率高于真空管2.系统自限温: 水箱温度20-90 ℃，出厂设置是60℃，有效避免结垢和热水烫伤3.有效防止夏季过热（较真空管系统，集热器本身承受温度更高)4.防止军团菌生长5.与建筑结合美观6.强度高于真空管7.专用太阳能循环液8.运行稳定全承压耐老化寿命长高效平板太阳能集热器，由吸热板、盖板、保温层和外壳4部分组成。
吸热板--吸收太阳辐射能量并向集热器工作介质传送能量的部件。
BT板：全紫铜镀钛和石英，俗称“超级蓝膜”，德国原装进口。
涂层是通过一种特别开发的物理气相沉积法（PVD）将涂层连续地镀在紫铜上。
在真空环境中钛在电子束的作用下被气化，气化物在加入氮和氧后发生化学反应成为氮氧化钛并在紫铜上沉积冷凝，此外石英在被电子束汽化后形成了最表面的减发射层，并起到保护涂层的作用。
吸收率95%±2%，发射率4%±2%，实现高吸收率、低反射率。
盖板--减少热损失，提高红外线、紫外线等短波射线的通透。
盖板采用高强度、耐腐蚀和抗冲击的太阳能专用玻璃，具有91%以上的高透光率；瑞士SPF认证，符合AS 1288的标准；韧度符合AS 2208-1978和美国联邦标准。
保温层--减少集热器向四周环境散热。
采用先进的保温材料，具有热导率小，不吸水，提高集热器的热效率。
外壳--将吸热板、盖板、保温层组成一整体并保持一定的刚度和强度。
使用船用级铝制整体外壳，保证室外长寿命使用。
* 玻璃盖板：低铁钢化超白条纹玻璃。
3.2mm厚，91.5±0.5%的透射率。
* 细条纹，外形美观* 玻璃含铁量：≤150ppmFe2O3集热器安装形式屋面集成（一体化坡屋面（飘顶）平屋面外墙立面与真空管对比（热性能方面）1.平板太阳能在水温和环境温度的温差小于50度时，真空管的效率低于平板。
例如，在东北环境温度为零下10度时，水箱加热温度为40度以下时，平板要好于真空管，高于40度，真空管好；在华北环境温度为0度时，水箱加热温度为50度以下时，平板要好于真空管，高于50度，真空管好。
提高平板型集热器热效率的方法探究
【 关键词 】 平板 型太阳能集热器； 热效率； 方法探 究
的 主要 方 式 由 于该 涂 层 基 本 满 足 真 空集 热 管 的使 用 要 求 ， 以 涂 层 所 Ｏ引 言 ． 文 ２ ］ 太 阳 能 的 开 发 和 利 用 是 新 能 源 和 可 再 生 能 源 开 发 和 利 用 的重 要 技 术 基 本 上 没 有 任 何 改 进 和发 展 。 关 于 涂 层 材 料 的选 择 ， 献 ［针 对 折 射 率 可 调 的无 色 透 明 ＴＯ 涂 层 的最 新 研 究 进 展 ， 过 分 析 太 阳 能 集 ｉ 通 内 容 国 是 太 阳 能 资 源 十 分 丰 富 的 国 家 之 一 ， ３的地 区 年 辐 技 目向导
２ １ 年第 ２ 期 ０１ ７
提高平板型 集热 器热效率的方法探究
刘 志 赵 德 龙 ｆ 国矿业大学机电工程学院 江苏 徐州 中
２ １ ６ ２ １ ） １
【 摘 要】 太阳能的利 用是新 能源和 可再 生能源利 用的重要 内容 。 目前国 内多用真空管集热器， 平板 型集热器作为一种 良好的光热转换装 置． 具有较 大的发展 空间。然 而平板 式集热 器的热效率还 有待进 一步提 高。本文主要 对几种提 高平板型集热器热效率的方法进行 了探 究。
热器真空 管表 面的由 ＳＯ 、 ｉ 折射率可调的 ＴＯ 组成 的三层减反膜 的反 ｉ 射 损耗， 出了最优化 的膜层组合 。 ＳＯ一 ｉ２ＴＯ 三层减反膜结构 得 此 ｉ ＴＯ－ ｉ 在 ４ ０ ７ ０ ｍ 的 波 段 范 围 内，可 见 光 的透 过 率 可 以 达 到 ９ ．％以 上 。 ０ ～０ｎ ９５ 此结构减反膜 以同种材质 制备多层不同折射率薄膜， 各膜之间无膜 则 问应力和工艺 匹配 的限制， 为低成本地制备太 阳能集热 器多层减反膜 提 供了可能。 １ ． 置 内部 透 明 隔层 ２放 在平 板型集热器 中放置内部透 明隔层 ．是提高集热器效率的一种 简单 、 有效的方法 ． 但是它不能在任何条件下都能达到这一 目的。 文献 对此问题进行一定的理论分析和研究 ． 得出放置 内部透明隔膜 ． 提高集 热 器效 率 的必 要 条件 结 果 显 示 ． 须 选择 透 明度 高 、 射 率低 、 且 轻 必 发 薄 的材料傲 内部隔层． 同时必须做一定的计算验证 。当条件满足时 ． 层 夹 内部对 流换热运动 受到 了抑制 ．同时由于减小 了两 相邻盖板 间的温 故使辐 射热损失也有 所降低 ． 而使总的热损失 比单层集热器 要 从 集 热器在使用 中暴露 了不少问题 。如炸管 、 裂 、 内结垢 和沉积泥 差 ． 冻 管 小 另外 ． 在平板集热器透明盖层与吸热板间的夹层 中放置绝热 透明 沙、 密封胶 圈漏水 、 冬眠 、 大工程不能承压运行等使人 们重新审视平 板 也是提高集热器效 率的一 种简 型集热器 ． 为其发展带来 了新 的机遇 。然 而平板 式集 热器的热效率还 蜂窝结构来抑制夹层 内空气 自然对流， 有效的方法 。蜂窝结构材料是一种形状与蜜蜂 的巢穴极其相 似的 受到技术经济等各方面 的限制 ． 有待进一步提高 。 选择更合适 的材 料 ， 单 、 无需 抵抗 外界 改进制造 工艺 以提高其热效率将在其 以后 的发展 中 占 有决定性地位 。 复合材料 蜂窝状透明绝热材料不需要很高的真空度 ． 大气 的压力 ． 不考虑气体 泄漏 问题 ， 蜂窝材质轻 ． 可以作为填充 材料 ， １方 法 介 绍 ． 填 充 于 集 热 装 置 的 透 明盖 板 之 下 由 于蜂 窝 状 透 明 绝 热 材 料 对 太 阳 辐 太 阳 能平 板 集 热 器 件 的散 热 损 失 包 括 顶 部 散 热 损 失 、 部 散 热 损 底 射是透 明的 ． 而对 红外辐射是不 透明的 ， 而蜂窝 夹层对吸热板 和盖板 失、 和侧面散热损 失三部分 ． 中顶部散热损 为主要 部分 。 其 为提高其热 间 的对 流 和 辐 射 热 损 均 起 到 了抑 制 作 用 ． 此 ． 热 透 明蜂 窝有 “ 二 因 绝 热 效率 ． 减少 热损 失 ． 目前 常见 的方 案 有 涂 选 择 性 吸 收 涂 层 、 置 内部 透 放 极管 ” 的作用一既能透太 阳光辐射 ． 又具有优异 的隔热功 能． 因而可以 明隔层 、 改进透 明隔板 、 优化结构尺寸 和合理选择材料等 。 下面就几 个 显 著 提 高集 热 器 的效 率 。并 且 在 实 现 大 规 模 工 业 化 生 产 的条 件 下 ， 可 方面进 行简单介 绍。 实 现 价 廉 ． 以组 装 成 集 热 器 模 块 应 用 于 许 多 方 面 可 １１ 择 性 吸 收涂 层 ．选 １ ． 进 透 明 隔 板 ３改 选择性 吸收涂层指覆 盖在 吸热板 上的深色涂层 。 其原理为利用涂 此方法 主要针对我 国情况而讲 ． 和我 国的平板 型太阳能集热器相 层 的光学特性 与波长有关 的特点保证在尽 可能多地 吸收太 阳辐射 的 比国外的平板 型集热器透 明盖 板采用 高透过率 （０ 的钢化平 板玻 ９ ％） 同时 ． 尽量减少吸热板本身 的热 负荷损失 太阳辐射能量 主要 集中在 璃 ． 国则采用低透过率 （０ 的平板玻璃 平板玻璃 中含有较多的 我 ８ ％） 波长为（．—２１ Ｏ３ ． ｍ的可见光谱范围内。 ） 吸热板的温度在 ４ ０ Ｉ０ Ｋ， ０一Ｏ０ 即含铁量 高 ， 造成玻璃 的太 阳透射 比不 高。国内 ３ ｎ ｒ 厚的平 ｍ 其辐射能量集中在红外区。为了减少 辐射 热损失 ， 要求 吸收薄膜在红 氧化铁 ． 板玻璃 的太阳投射 比一般都 在 ０８ ． ３以下， 的甚至低 于 ０７ （ 有 ． 国家标 ６ 外 区有尽 可能低的发射率 ．否则吸收 的短 波能量又 以长波形式 辐射 准 为 ０７ ） 因此 因此我 国太 阳能行业有必要在条件 成熟 时联合玻璃 ．８ 掉 因此 ． 选择性吸收薄膜的光谱选择 性就是对可见光 区有较 高的吸 行 业 专 门生 产 适 用 于太 阳能 集 热 器 的钢 化 平 板 玻 璃 。 另 外 ． 究 改 善 研 收率 ｎ， 对红外 光区有较低 的发射率 ｅ 选择性吸收涂层可有多种方法 。 透 明 隔 板 性 能 的 其 他 方 法 也 可 提 高集 热 效 率 ． 献 ＿ 实 验 基 础 上 ． 文 ４ 在 制 备 ． 喷 涂 方 法 、 学 方法 、 化 学方 法 、 空 蒸 发 方 法 、 控 溅 射 方 有 化 电 真 磁 通 Ｉ １充 １ 法等 几种方法制备的选择性吸收涂层绝大多数的太阳吸收 比可达到 综 合 各 种 因素 ， 过 对 比实 验 方 法 比较 了 中空 玻 璃 （Ｇ 、 氩 气 中 空 玻 璃 （ＤＧ 、 ｗ － 中 空 玻 璃 （Ｄ ） 和 Ｌ ｗ Ｅ充 氩 气 中 空 玻 璃 Ａ ） ＿Ｅ ＬＧ ｏ～ ０９ ．０以上 ． 但它们所 达到的发射率范 围却有较 大区别 。文献 … 各种 对 （ Ｄ １ Ｌ Ｇ作为盖板对太 阳能集热参数和效率的影 响 ， Ａ 并研究了上述 ４ 种 方法及材料制备的涂层的发射 率进 行了对比 ， 给出表 格如下 盖板 对太阳辐射 的透射率和保温性能 的不 同影 响。得 出结论 ． 中空 在 玻璃 中冲氩气 和加 ｗ —Ｅ都可以有效提高集热器得及热性 能 １ ． 化 尺 寸 结 构 ４优 大于 ５ ２ ＭＪ 、 日照时数在 ２ ０ ｈ以上 。 ００ ／ 年 ｍｚ ２０ 太阳能的开发利用具有 巨 大的潜力 太阳能热水 器是 目 太阳能利用中技术最成熟 、 用最广 前 使 泛、 实际经济效 益最 好的一种 太阳能集热器是太 阳能热水器 的核心 部件 ．设计制 造高效 的集热 器对太 阳能热水器 的应用具有决 定性意 义 太 阳能集热器 主要有平板型 和真空管型两大类 。平板型太 阳能热 水器的平均 日效 率约在 ４ ％～ ８ ８ ５ ％之间；全玻璃 真空管太 阳能 热水器 的平均 日效率约在 ４ ％一 ５ ５ ５ ％之 间。平板型太 阳能热水 器的热效率 比 全玻璃真空管太 阳能热水器高约 ５ ％。因此 ， 国外 ９ ％以上太 阳能热水 ０ 系统 都 采 用 平 板 型 太 阳 能 集 热 器 。 空 管 太 阳能 热 水 器 主要 分 布 在 中 真 国． 据统计， 中国真空管太阳能热水器的使用总量 占世 界真空管太 阳能 热水器使用总量 的 ９ ％。在商业运作 方面 ， ７ 全玻璃真 空管热水器被生 产厂及商家宣传为热性能远高于平板太阳能热水器 ， 其主要理 由是 真 空绝热 ． 这一宣传极易为我 国大众接受 。近年来直插 式全玻璃管真 空
平板型集热器的原理与应用
平板型集热器的原理与应用一、什么是平板型集热器？平板型集热器是一种常见的太阳能热水器，通过将太阳辐射能转化为热能，提供热水供应。
它由平板集热器、热水储存箱和热水供应装置等组成。
二、平板型集热器的工作原理平板型集热器的工作原理是利用太阳能将光能转化为热能，从而将水加热。
具体的工作过程如下： 1. 太阳辐射能：当太阳照射到平板型集热器上时，太阳辐射能被集热板吸收。
2. 集热板：集热板一般使用铜、铝等材料制成，其表面覆盖着黑色涂层，能够吸收太阳光的热能。
3. 吸收热能：集热板吸收到太阳光的能量后，会将其转化为热能，使得集热板温度升高。
4. 导热传导：热能在集热板内部通过导热介质的传导，往往采用的是液态介质，如水或液体热传导油。
5. 热水储存箱：传导的热能最终到达热水储存箱中，使得储存箱内的水温上升。
6. 热水供应：当用户需要热水时，热水供应装置将热水从储存箱中提取出来供应给用户使用。
三、平板型集热器的优势平板型集热器相比其他类型的太阳能热水器具有一些优势，如下： - 高效率：平板型集热器的集热板覆盖有黑色涂层，提高了光吸收效率，使其能更高效地转化太阳光为热能。
- 稳定性：平板型集热器结构简单，工作稳定，可靠性高，使用寿命长。
- 适用性广：平板型集热器适用于不同地区和不同气候条件下的热水供应，具有较强的适应性。
- 维护简便：平板型集热器维护成本低，只需定期清洗和检查，不需要特殊的维护或保养。
四、平板型集热器的应用领域平板型集热器在各个领域中有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域： - 家庭热水供应：平板型集热器可以为家庭提供免费的热水，节省能源开支。
- 办公楼和商业建筑：平板型集热器可以为办公楼和商业建筑提供热水供应，满足日常使用需求。
- 温室种植：平板型集热器能够为温室提供需要的温度和湿度，促进植物生长。
- 游泳池供热：平板型集热器可以将太阳能转化为热能，为游泳池加热，提供舒适的游泳环境。
平板集热器和真空管集热器各自特点分析
Papersechnical 论文·论述T42China Appliance Technology1 引言现阶段在国内市场太阳能低温利用越来越普及，也越来越被消费者、政府认可和重视。
太阳能集热器主要有平板集热器和联集管集热器，在技术上两种集热器都已很成熟。
其中平板集热器是在17世纪后期发明的，1960年以后开始进行深入研究和大规模化应用；联集管集热器起源于中国，截至今日大约有十几个年头，联集管集热器又分为普通非承压集热器、热管集热器、U型管集热器等。
2 普通非承压联集管集热器及结垢解决方法联集管集热器以工艺简单、价格低廉、真空管冬季保温好等特点被大面积推广，但普通联集管集热器也存在一些不足。
一是真空管内直接加热水，升温快，联集箱内的水容易被蒸发（管路系统不合理或控制系统故障时出现真空管内的水减少，上部内管处于空晒。
）当内管上下温差超过玻璃耐受温差冲击极限时，内管会炸裂，造成系统漏水，其中原因一般是应力集中、玻璃有微裂纹导致被激炸；二是真空管内长期有水又温升较快，水中钙镁离子浓度大时管内壁容易结垢，管内也容易积淀一些絮状物（特别是竖插管集热器，污物不能自动排出，横插管集热器循环时被水带走一大部分）致使集热效率下降；三是冬季环境温度低于零度时，室外集热系统内的水容易结冰，使管路冻坏；现常用的解决办法是除做好保温外，另在管道下方加电热带和进行防冻循环，即冬季为了防冻要耗电耗热。
前述联集管集热器的真空管存在结垢问平板集热器和真空管集热器各自特点分析海尔热水器有限公司太阳能科研所 庄长宇 刘桂永 姜立军 郭延隆题，目前的解决方法主要有：根据水质情况定期清理真空管；或对自来水进行净化、软化、加药、磁化等。
净化和软化可用过滤装置去除泥沙等大颗粒污物，用反渗透膜或树脂离子置换法去除钙镁离子。
现市场上常用的是硅磷晶P O W E R -PHOS进行防垢和防腐，其机理是硅磷晶在水中有效地抑制和干扰了碳酸钙晶体的正常生长，控制了晶核形成的速度，使之不能沉积形成水垢；在此作用的同时，对已形成并附着管内壁上钙、镁、铁产生络合或螯合反应，然后借助布朗运动或水流作用，达到最终的分散效力。
第5章--平板型集热器
热损系数的复杂性
热损系数的简化计算
计算Hale Waihona Puke 简化计算的误差
算例
结论
补充说明
倾角
板间距
穿透盖板的红外辐射引起的热损，如何修正？
平板集热器的稳态模型（HWB）
二维分布
沿流动方向
沿管道横截面
传热过程分析
困难
简化处理方法
简化的要点
HWB模型的假设
1.管子间的温度分布和集热器的效率因子
平板型集热器的研究宗旨
提高集热效率 尽可能满足热要求的工作温度 减少材料消耗、降低生产成本
平板型集热器的构造及工作原理
平衡温度
平板集热器的工作原理
平板集热器的主要构件
吸热板的基本类型
管板式
管子与吸热板以捆扎、焊接或紧配合方 式连接。 吸热板与流体间的传热性能与管板间的 结合状况有很大关系。 吸热板的热容量一般较小。 吸热表面本身又是通道的一个组成部分 传热性能一般较好 缺点：热容量较大
反光板
太阳能热转换原理
第五章 平板型集热器
内容提要
简介 总热损系数 HWB模型和应用 几种特殊型式的集热器
概述
平板型集热器是太阳能低温利用系统中的关键部件。
它是一种特殊的热交换器，可将太阳辐射能转换为工质 （液体或空气）的热能。
所谓“平板型”，是指集热器吸收太阳辐射能的面积与其 采光面积相等。 实际的平板型集热器的吸热表面，因含有工质的流道，并 不一定都呈平板形状。
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。