平板型太阳能集热器类型及其供暖应用
浅谈平板型集热器在太阳能热水系统中的应用
浅谈平板型集热器在太阳能热水系统中的应用作者：唐青来源：《现代企业文化·理论版》2010年第17期摘要:在太阳能的热利用中,关键是将太阳的辐射能转换为热能。
集热器是各种利用太阳能装置的关键部分,其性能优劣直接影响太阳热水系统的性能;同时也关系到投资者的经济利益。
文章着重谈了平板型集热器的性能及运用。
关键词:集热器;太阳能热水器;热水系统;平板型集热器目前市面上太阳能集热器的分类有多种:(1)按集热器的传热工质类型分:液体集热器、空气集热器;(2)按进入采光口的太阳辐射是否改变方向分:聚光型集热器、非聚光型集热器;(3)按集热器是否跟踪太阳分为:跟踪集热器、非跟踪集热器;(4)按集热器内是否有真空空间分为:平板型集热器、真空管集热器;(5)按集热器的工作温度范围分为:低温集热器、中温集热器、高温集热器。
一、构造1.平板型太阳能集热器的性能参数。
平板型太阳能集热器主要有吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。
用平板型太阳能集热器组成的热水器即平板太阳能热水器。
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,被吸热板吸收并转化成热能。
然后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。
与此同时,温度升高后的吸热板不可避免的要通过传导、对流和辐射等方式向四周散热,成为集热器的热量损失。
各部分的材质及性能见下表:集热器板芯是平板型太阳能集热器的核心部件。
板芯为采用阳极氧化涂层,附着力强,不退色,这种选择性吸收涂层吸收率高、发射率低,集热效率高。
2.平板式集热器太阳能系统性能特点及应用。
平板型太阳集热器和其他太阳集热器相比具有几大特点:(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)最有利于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。
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。
大尺寸平板太阳能集热器热性能及地区适用特性研究
大尺寸平板太阳能集热器热性能及地区适用特性研究大尺寸平板太阳能集热器热性能及地区适用特性研究摘要：随着环境污染和化石能源日益减少的问题变得日益严重，太阳能作为一种可再生能源备受关注。
本研究旨在研究大尺寸平板太阳能集热器的热性能及其在不同地区的适用特性，以探索其可能的应用前景。
1. 引言太阳能是一种绿色、环保、无污染的可再生能源，具有巨大的潜力。
太阳能集热器是将太阳能转化为热能的装置，从而实现热能的利用和储存。
大尺寸平板太阳能集热器具有较大的集热面积，可以获得更多的太阳辐射能量，因此具有更高的热性能。
2. 大尺寸平板太阳能集热器的结构大尺寸平板太阳能集热器一般由集热器背板、集热器管道、保温层和透明覆盖层组成。
集热器背板通常由铝合金或镀锌钢板制成，具有良好的导热性能。
集热器管道一般采用铜管、铝管等材料制成，以实现热能的传输。
保温层可以减少热能的散失，提高集热器的效率。
透明覆盖层一般采用玻璃或聚碳酸酯等材料制成，以保护集热器内部结构不受外界因素的影响。
3. 大尺寸平板太阳能集热器的热性能大尺寸平板太阳能集热器的热性能主要包括热效率、耐热性和稳定性等方面。
热效率是衡量集热器转化太阳能为热能效率的指标，可以通过计算集热器的总集热量和太阳辐射能量之比来评估。
耐热性是指集热器在高温环境下的稳定性能，可以通过长时间的测试和观察来判断。
稳定性是指集热器在不同天气条件下的热性能保持程度，可以通过对集热器在不同环境条件下的测试来评估。
4. 大尺寸平板太阳能集热器在不同地区的适用特性大尺寸平板太阳能集热器适用性主要受到地区气候和太阳能资源的影响。
在气候方面，地区的平均气温和日照时数是影响集热器性能的重要因素。
在太阳能资源方面，地区的太阳辐射强度和地理位置会影响集热器获得太阳能的效果。
根据不同地区的气候条件和太阳能资源状况，可以制定相应的大尺寸平板太阳能集热器应用方案，以最大程度地发挥其热性能。
5. 结论大尺寸平板太阳能集热器具有较高的热性能和较大的适用性，可以利用太阳能资源实现热能的高效利用和储存。
平板型太阳能集热器资料
浮法玻璃的优点
在锡槽里，玻璃浮在锡液的表面上出来的。因此，这种玻 璃首先是平度好，没有水波纹。
用于制镜、汽车玻璃。不走形，这是它的一大优点。 其次是浮法玻璃选用的矿石石英砂，原料好。生产出来的
玻璃纯净、透明度好。明亮、无色。没有玻璃疔，气泡之 类。 第三是结构紧密、重，手感平滑，同样厚度每平方米比平 板比重大，好切割，不易破损。 全国200多条生产线都严格按照国家标准生产，这种玻璃 是民用建筑的最好玻璃。它的价格，同等厚度相比，仅比 平板玻璃每平方米高4元左右。
为3.2mm和4.0mm两种。
（2）超白玻璃
是一种超透明低铁玻璃，也称低铁玻璃、高透明玻璃。 它是一种高品质、多功能的新型高档玻璃品种，透光率可 达91.5%以上，具有晶莹剔透、高档典雅的特性，有玻璃 家族“水晶王子”之称。超白玻璃同时具备优质浮法玻璃 所具有的一切可加工性能，具有优越的物理、机械及光学 性能，可像其他优质浮法玻璃一样进行各种深加工。
(2)条带(整板)采用铜或铝TU1无氧紫铜标准
(GB/T5231-2001) 特性及适用范围：氧的含量极低，纯度高，导电导
热性极好，延展性极好，透气率低，无“氢病”或极少 “氢病”;加工性能和焊接、耐蚀耐寒性均好。
二、透明盖板
用于透明盖板的材料主要有两大类：平板玻璃和玻璃钢板。 两者相比，目前国内外使用更广泛的还是平板玻璃。
第三章 平板型太阳能集热器
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
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。
大尺寸全流道高效平板太阳 集热关键技术、装备及应用
大尺寸全流道高效平板太阳集热关键技术、装备及应用随着全球能源结构的转型和可持续发展的需求，太阳能利用技术在各个领域都得到了广泛的应用。
其中，平板太阳能集热器作为太阳能热利用的一种重要形式，具有结构简单、成本低廉、易于安装等优点，备受关注。
然而，传统的平板太阳能集热器在集热效率、热量传输和存储等方面仍存在一些问题，限制了其在实际应用中的效果。
为此，大尺寸全流道高效平板太阳能集热技术、装备及应用的研究具有重要的现实意义和广阔的市场前景。
一、技术原理大尺寸全流道高效平板太阳能集热器采用先进的光热转换技术，通过大面积的吸热板和优化的流道设计，实现高效的热量吸收和传输。
其主要技术原理包括以下几个方面：1.优化吸热板：选用高导热性能的材料，如铜、铝等，制成大面积的吸热板，有效吸收太阳光的辐射热量。
同时，采用表面处理技术，增加吸热板的吸收率和减小反射率，进一步提高光热转换效率。
2.全流道设计：集热器内部采用全流道设计，使得热量在流动过程中充分被吸收并传递。
流道结构的优化使得热量在传输过程中的损失最小化，同时提高了流体的流动效率和稳定性。
3.热管技术：在集热器内部采用热管技术，利用热管的导热性能实现热量的快速转移。
通过合理的热管布置，可以进一步提高集热器的整体效率。
4.智能控制：通过采用先进的传感器和控制系统，实现对集热器运行状态的实时监测和智能控制。
根据环境条件和实际需求，自动调节集热器的运行参数，确保高效稳定的热量输出。
二、装备及应用大尺寸全流道高效平板太阳能集热器的装备主要包括集热器主体、连接部件、散热器和控制系统等部分。
这些装备经过精密设计和制造，具有良好的稳定性和长寿命。
在实际应用中，该集热器可广泛应用于以下领域：1.热水供应：利用平板太阳能集热器提供生活热水，满足家庭、酒店、度假村等场所的热水需求。
通过与储水设施和辅助加热设备的配合，可以实现全天候的热水供应。
2.采暖和空调系统：将平板太阳能集热器与地暖、散热器或空调系统相结合，为建筑物提供采暖和制冷服务。
空气-水复合平板型太阳能集热器
空气-水复合平板型太阳能集热器随着环境保护意识的增强和可再生能源的发展，太阳能已经成为了全球最为重要和广泛应用的一种清洁能源。
而太阳能集热器作为太阳能利用的重要设备，正被越来越多的人所关注。
目前太阳能集热器的种类也越来越多，其中空气-水复合平板型太阳能集热器是一种比较新型的集热器，应用广泛，具有很好的使用效果。
今天，本文将为大家介绍空气-水复合平板型太阳能集热器。
一、基本原理空气-水复合平板型太阳能集热器是一种利用太阳能进行空气加热及水加热的专业设备。
其基本原理是在太阳能辐射下，太阳能集热器表面的吸收体吸收太阳能，将其转化为热能，使空气和水得以被加热。
集热器表面的吸收体通常是黑色的金属板或黄铜板，能够有效地吸收太阳能，并加速热量的传递。
空气-水复合平板型太阳能集热器分为内部水循环系统和外部空气加热系统两个部分。
内部水循环系统包括水箱、水泵、水管等组成，主要是将水从水箱中抽出，经过循环加热后，再回到水箱中，循环操控，保证水能够得到充分的加热。
而外部空气加热系统则是通过管道将空气引至集热器内部，使之在集热器表面上进行加热和扩散，加热后的空气再由管道排出。
二、结构组成一般来说，空气-水复合平板型太阳能集热器主要由以下几个部分组成：1. 集热器本体：集热器本体一般是一个由多个平板组成的集热面，其材质往往为铝合金，具有良好的导热性能和耐腐蚀能力。
集热器表面则使用一般为精制黑色涂层，以提高吸收太阳能的效果。
2. 吸收体：吸收体一般是一块特殊的板材，贴合在集热器的表面。
它能够吸收太阳能，并将其转化为热能进行传导，以加热水和空气。
3. 加热管路：加热管路连接水箱和集热器，主要用于将水从水箱抽出，经过加热之后再送回水箱。
加热管路一般由铜管、不锈钢管等材质制成，保证其能够承受高温和高压的要求。
4. 外接管路：这些管路一般是与集热器相连的管路，用于将空气引入集热器内部以进行加热。
管路材质一般为不锈钢，以防止腐蚀。
5. 控制器：控制器是空气-水复合平板型太阳能集热器必不可少的配件，主要用于监测集热器的温度和水位，调控水泵的运转，并保证水循环系统的稳定运行。
平板太阳能集热器基本知识及应用形式
平板太阳能集热器基本知识及应用形式张益林2011年12月24日前言一现状二构造三特点四成绩六未来七问答八阳台式九优势五别墅式十•清华大学电子系殷志强教授自上世纪70年代末在我国率先开展了太阳能开发与利用的研究工作，80年代中期成功发明“磁控溅射渐变铝－氮/铝太阳选择性吸收涂层”，开发出一种新型的全玻璃真空太阳集热管。
进入90年代后，真空管型太阳能集热器得到了快速的发展。
据不完全统计，在国内，真空管型太阳能集热器占据了85%的市场份额，而平板型太阳能集热器仅占了市场份额的10%左右。
在国外一些发达国家，情况恰恰相反，平板型太阳能集热器控制了市场的绝大部分份额。
在国外特别是欧美发达国家，大部分太阳能是采用的平板承压系统，此系统运行可靠，系统维护少，使用寿命长等特点。
随着国内经济的快速增长，人民生活的水平的提高，再加上城市的不断扩大，城市建筑高层化，屋顶面积不能满足所有住户太阳能热水器的布置条件，太阳能热水器必须从屋面向南阳台方向发展。
由于真空管易碎，且难维护的缺点，高层建筑南阳台并不适合使用真空管型太阳能集热器。
在此背景下，平板型太阳能集热器重新走进了研发人员的视野，逐步解决了以往平板玻璃的透光率低、辐射量大等缺点，提高了集热器的保温密封效果，通过选择性吸热涂层提高吸热翅片的吸热效率。
再加上本身具备的承压性、不易损坏等特点，以及能够和各种建筑外形充分结合的优势。
目前已具备大面积推广的条件，全面提高用水舒适度，从贝德莱特已交付使用的几个项目情况来看，平板型太阳能集热器得到了广大消费者和开发商的认可。
•平板型太阳能热水器主要是由平板集热器、储水箱、管路、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。
它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，流道中的工质温度升高后，利用系统自然循环或强迫循环的方式，通过循环管道，逐步将储水箱内的水加热。
平板集热器在太阳能干燥系统中的应用研究
平板集热器在太阳能干燥系统中的应用研究太阳能干燥系统作为一种高效、清洁的干燥技术，在农产品、木材、草药等领域有着广泛的应用前景。
而平板集热器作为太阳能干燥系统中的核心组件，扮演着收集太阳能热量、提供热能的重要角色。
本文将针对平板集热器在太阳能干燥系统中的应用进行深入研究和讨论。
一、平板集热器的工作原理平板集热器是一种利用光热转换原理将太阳能转化为热能的装置。
其主要组件包括平板表面、热吸收层、传热流体管道等。
当阳光照射到平板表面时，平板表面的热吸收层会将光能转化为热能。
传热流体管道位于热吸收层下方，可通过流体流动来带走热能。
这样，平板集热器就能将太阳能有效地转化为热能，并传输给太阳能干燥系统中的空气流。
二、平板集热器在太阳能干燥系统中的应用优势1. 高热效率：平板集热器能够将阳光转化为热能的效率较高，这主要得益于热吸收层的设计和材料的选择。
通过优化设计和优质材料的应用，平板集热器在太阳能干燥系统中能够高效地收集太阳能热量，并将其传递给干燥系统中的空气流。
2. 高稳定性：平板集热器结构简单，制造工艺成熟，所采用的材料具有较高的耐候性和抗腐蚀性。
这使得平板集热器在太阳能干燥系统中能够长期稳定地工作，无需频繁维护和更换。
3. 可调节性强：平板集热器可以根据不同气候条件和干燥需求进行灵活调节。
通过增加或减少平板集热器的面积和数量，太阳能干燥系统可以实现对干燥过程中的温度和湿度的精确控制，以适应不同的产品干燥要求。
三、平板集热器在不同干燥系统中的应用案例1. 农产品干燥系统：农产品的干燥是其后续储存、运输和加工的重要环节。
太阳能干燥系统配备平板集热器可以利用太阳能进行农产品的高效干燥，有效提高农产品的品质和降低损耗。
2. 木材干燥系统：木材的干燥过程对于提高木材的质量和使用寿命至关重要。
通过在太阳能干燥系统中引入平板集热器，利用太阳能对木材进行干燥，不仅能提高木材的干燥效率，还可以减少对环境的污染和能源的消耗。
太阳能平板集热器
太阳能平板集热器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。
1、特点：平板型太阳能集热器结构简单，运行可靠，成本低廉，热流密度较低，即工质的温度也较低，安全可靠，与真空管太阳能集热器相比，它具有承压能力强，吸热面积大等特点，是太阳能与建筑一体结合最佳选择的集热器类型之一（真空管在北方天气较冷地区装置为宜，广东基本采用平板型集热器。
）。
2、应用范围：如企业事业单位、工厂、院校、宾馆酒店、医院、社区、游泳池（包括机关等集体单位和家庭），应该说：凡需用热水温度小于100℃的领域内，原则上都可以用平板型集热器作为热源。
二、平板型太阳能集热器的构造：平板型集热器的工作过程是阳光透过玻璃盖板照射在表面有涂层的吸热板上，吸热板吸收太阳能辐射能量后温度升高。
①要求：有一定的承压能力，与水的相容性良好，热工性能良好，即吸热板吸收太阳辐射量后转变成的热量能很快传递给水。
一般广东地区使用的平板型太阳能尺寸为1×2米（也可定向设计），每平方米采光面积可产能45—65℃的热水约100公斤左右。
②盖板：阳光与吸热板之间的辐射传热板上表面需有透明盖板，使之进去的能量大于散失的能量而提高温升。
一般采用高强耐热透明玻璃和普通平板玻璃。
盖板层数由使用地区的气象条件和工作温度而定，但从防尘、防水角度考虑，一般仍需要用单层盖板。
盖板与吸热板之间的距离一般为2.5厘米左右。
③保温层：减少集热器向四周环境的散热，以提高集热器的热效率。
常用的保温材料一般采用：岩棉、矿棉、聚苯乙烯、聚氨脂等，底部保温层一般3—5厘米厚，四周保温层的厚度为底部的一半。
（当然在平板太阳能中央热水系统工程方面，保温水箱、管网均需采用保温材料，做好保温，以确保热量不易散热。
平板型太阳能集热器的发展和应用展望
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。
平板式太阳能集热器的结构设计与分析
平板式太阳能集热器的结构设计与分析太阳能作为一种清洁且可再生的能源，逐渐被广泛使用。
平板式太阳能集热器作为太阳能利用的主要方式之一，其结构设计和分析对于提高太阳能的利用效率至关重要。
本文将从三个方面介绍平板式太阳能集热器的结构设计与分析，即结构组成、吸热沟槽设计以及热性能分析。
一、结构组成平板式太阳能集热器主要由太阳能吸收器、传热管路和外壳构成。
太阳能吸收器是太阳能集热器的核心部件，其设计要考虑到吸收太阳辐射能的效率。
一般采用黑色吸热涂层覆盖在金属或塑料基板上，以增加吸热表面积。
吸热涂层的选择应考虑到在太阳辐射下的稳定性和热传导性能。
同时，吸热板的形状和尺寸也需要合理设计，以增加吸收太阳辐射的面积，并保证辐射能转化为热能的高效率。
传热管路是将吸收的热能传导至热载体（如水或空气）的通道。
它通常由金属或塑料材料制成，具有良好的热传导性和抗腐蚀性。
传热管路的设计要考虑到热载体的流动速度和传热效率。
合理设计的传热管路能够提高太阳能集热器的热传导效率并减少能量损失。
外壳是太阳能集热器的保护层，既能够保护内部组件不受外界环境影响，又能够减少热能的散失。
一般采用透明玻璃或聚合物材料制成，以便将太阳辐射能传输到吸热器上，并保持集热器内部的温度稳定。
外壳的设计要求具有良好的隔热性能和耐候性，以确保太阳能集热器的长期稳定运行。
二、吸热沟槽设计吸热沟槽是太阳能集热器中负责吸收太阳辐射能的部分，其设计直接影响集热器的吸热效率。
吸热沟槽一般采用带有曲面或挤压型的结构，以增加太阳辐射的入射角度。
进一步增加太阳辐射能与吸热板之间的接触面积，从而提高吸收效率。
在吸热沟槽的设计中，需要考虑到入射太阳辐射的角度和强度，以及沟槽的形状和尺寸。
一般情况下，沟槽的宽度应根据入射太阳辐射的角度和时间进行调整，以便吸收到最大的辐射能。
此外，沟槽的深度和宽度也需要根据吸热涂层的热传导特性进行适当设计，以实现辐射能的高效吸收和传导。
三、热性能分析热性能分析是评估太阳能集热器的热效率和热损失的重要手段。
平板太阳能集热器在太阳能热水系统中的应用
平板太阳能集热器在太阳能热水系统中的应用[摘要] 文章首先叙述了平板太阳能集热器的特点及技术优势，介绍了平板太阳能集热器在太阳能热水系统中的几类应用模式，并指出了平板太阳能集热器的发展方向。
[关键词] 集热器；太阳能热水系统；平板太阳能集热器一、平板太阳能集热器的构造及性能1．平板太阳能集热器的构造平板太阳能集热器主要有吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。
当平板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，被吸热板吸收并转化成热能，然后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。
2．平板式集热器太阳能系统性能特点及应用平板太阳集热器和其他太阳集热器相比具有几大特点：(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)最有利于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。
因此，在太阳能系统工程、分体式太阳能热水器和对太阳能与建筑一体化有要求的场所，平板集热器比全玻璃真空管集热器在系统寿命、系统维护等方面具有明显优势。
根据市场的需求，研究人员开发了全天候平板过冬太阳能热水系统，此系统全自动运行，可显示并控制水温、水位；并可对辅助加热、二次循环及恒温供水等多项功能进行控制；且完全能够实现全年使用、全天候供应热水的功能，既能最大程度的满足用户提出的使用要求，而且可为用户节省大量投资，从而使用户得到最佳的经济性价比。
平板太阳能集热器的单位采光面积是其他太阳能集热器无法比拟的，所以在单位采光面积上的得热量高于其他产品，它始终以稳定的质量、最好的性价比得到人们的青睐。
二、平板太阳热水器的技术优势1．最适合于承压的太阳热水器。
从太阳热水器使用的舒适性、安全性、易操作性等因素考虑，发达国家的太阳热水器普遍采用承压的储水箱，并利用顶水法获取热水。
太阳能平板式集热器
1.2 透明盖板
玻பைடு நூலகம்钢板
（3）玻璃钢板
玻璃钢板使用高键能树脂和胶衣，可以减少受紫外线破坏的程度。
玻璃钢板(玻璃纤维增强塑料板)特点： 太阳透射比高；
导热系数小；
冲击强度高。
关键问题
红外透射比
耐候性能
玻璃钢板的优缺点：
具体优势如下：
质量轻，便于太阳能集热器的运输及安装;
加工性能好，便于太阳能集热器产品加工成型。
(2) 超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，也称低铁玻璃、 高透明玻璃。它是一种高品质、多功能的新型高档玻 璃品种，透光率可达91.5%以上，具有晶莹剔透、高档 典雅的特性，有玻璃家族“水晶王子”之称。超白玻 璃同时具备优质浮法玻璃所具有的一切可加工性能， 具有优越的物理、机械及光学性能，可像其他优质浮 法玻璃一样进行各种深加工。
QA QU QL QS
黑镍涂层：黑镍涂层的吸收比α可达0.93~0.96，热发射比ε为0.08~0.15，α/ε 接近6~12 ，其吸收性能较好。黑镍涂层很薄，为了提高涂层与基体的结合力 和耐蚀性，常采用中间涂层 ( 如Ni，Cu，Cd)或双层镍涂层。由于黑镍涂层的 热稳定性、耐蚀性较差，通常只适用于低温太阳能热利用。
黑钴涂层：黑钴涂层的主要成分是CoS，具有蜂窝型网状结构，其吸收比α 可达0.94~0.96，发射比ε为0.12~0.14，α/ε为6.7~8。 23
常采用普通钢、不锈钢、铝、铜等。普通钢通常镀锌处理，可
以提高耐腐蚀性；铝的导热系数比普通钢大，热效率也高，为
耐腐蚀起见往往有涂层；铜的导热好、耐腐蚀、易加工，但与 普通钢、铝相比价格相对高。
14
2.1 吸热板材料
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。
平板太阳空气集热器应用与设计的技术及计算分析
平板太阳空气集热器应用与设计的技术及计算分析摘要：平板太阳空气集热器是节能环保的绿色技术，在建筑节能及干燥等领域有很大的应用开发潜力。
文章对其开发应用进行了概述、分析与建议；在基本结构、工作过程、集热器形式等方面进行了技术原理分析，通过设计参数、传热过程分析、算式方程等方面综合分析了设计计算基础，并给出了关于设计及计算的技术方法一定讨论、分析与建议。
关键词：平板太阳空气集热器；建筑节能；干燥；开发应用；设计；计算1 平板太阳空气集热器应用与技术原理1.1 太阳空气集热器技术概述太阳空气集热器是重要的太阳能光热利用技术形式。
太阳空气集热器吸收利用太阳辐射热加热空气，获得热空气加以利用。
太阳热水集热器则利用太阳热获得热水加以利用。
一般而言，太阳能光热利用的集热器技术主要包括空气及热水两大类，并以太阳热水工程应用最为常见。
在民用工程中，太阳热水集热器广泛熟知，其工程实现也较为成熟与广泛，而空气集热器的应用及开发相对不为人们熟知和重视。
但实际上，以空气集热器利用太阳能，在工业及民用领域有很大潜力。
国内外太阳空气集热技术的研究应用日益受到重视，技术开发的实际工程应用日渐增多。
充分认识、深入研究，设计开发空气集热器装置在不同的场合恰当应用，可达到较好的节能环保效益。
太阳空气集热技术的实质是以太阳辐射热源加热获得需用广泛的热空气，以此可知其技术可应用领域相当广泛，而也可得到较为确切、更为广泛的空气集热器概念。
例如，在热工过程及原理上，太阳房技术实质上是空气集热器技术的应用。
在装置上，冬季太阳房可看成整体空气集热器。
在建筑领域内，利用建筑围护结构的组合与材料的形式与特性，可组织空气的加热与流动过程，得到采暖以致制冷效果。
因此，空气集热器技术在建筑节能领域有极其广阔的应用空间，包括农业工程的温室。
此外，空气集热器在各类产品的干燥领域内也可广泛开发应用。
例如农产品干燥、食品加工干燥等领域。
工业领域内的干燥，也可直接或间接应用。
太阳能集热器分类
太阳能集热器是利用太阳辐射能将光能转化为热能的装置，用于采集太阳能进行加热、暖房、热水供应等应用。
根据工作原理和结构特点，太阳能集热器通常可以分为以下几类：
1. 平板式太阳能集热器：平板式太阳能集热器是最常见的一种类型。
它由一个黑色吸热板、一个透明的保温罩和一个金属或聚合物的外壳组成。
阳光进入保温罩，被吸热板吸收并转化为热能，通过导热管或管道将热能传送到需要加热的地方。
2. 真空管式太阳能集热器：真空管式太阳能集热器由一组玻璃真空管组成。
每个真空管内部有一个吸热管和一个玻璃管被真空隔开，形成一个保温环境。
太阳光进入吸热管，被吸热转化为热能，然后传导到吸热管的端部并传送出去。
3. 聚光式太阳能集热器：聚光式太阳能集热器利用镜面或反射器将太阳光聚焦到一个小区域上，使能量密度更高。
这种集热器通常用于产生高温，比如热发电站中的聚光式太阳能集热器。
4. 管式太阳能集热器：管式太阳能集热器由一系列金属或玻璃管组成，它们与吸热介质（水或其他流体）接触，通过管壁将太阳辐射吸收的热能传递给介质。
管式太阳能集热器常用于太阳能热水器系统中。
需要注意的是，以上分类仅是一种常见的划分方式，实际上还有其他较为复杂和特殊的类型，如空气集热器、光伏热集电一体化系统等。
不同类型的太阳能集热器在结构、材料、热传输方式等方面具有不同的特点和适用范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
板的热量向外辐射；盖板把吸热板和环境分开，因而大大的减少了吸热板与环境的对流换热；防止尘埃和雨水对吸热板的破坏。
2.2透明盖板应具有的性能
根据透明盖板在集热器中的作用，要求具备以下性能[2]：太阳能透过率τ越大越好，它是影响平板型集热器热效率的关键因素之一。
例如：透过盖板的透光率τ=0.85，吸热板的吸热涂层的太阳能吸收率αs=0.90，则（ταs）=0.85×0.90=0.765。
即使集热器热效率在没有热损失的情况下，最大可能达到76.5%。
随着τ的减少，热效率会急剧下降。
一般要求透光率在0.80以上；
3.平板型集热器系统热损失
3.1平板太阳能集热系统的结构
（1）透明盖板：由各种透明玻璃板构成，它让太阳辐射透过，并阻止吸收表面的红外辐射和减少对流热损失，从而保证吸热板的顶部有较好的绝热性能。
（2）吸热板：吸热板的作用是吸收太阳能并把太阳能转化为热能。
表面涂以极薄的高太阳能吸收率的选择性涂层，以便尽可能多的吸收入射的太阳辐射且减少由于二次辐射而造成的热量损失。
（3）与吸热板相连的通过循环流体的管路：流体循环系统将吸热板的热量带走。
（4）吸热板背部和侧面的绝热层。
（5）外壳：采用刷过油漆的红松制作，主要用来支持及固定透明盖板和吸热板，防止外力破坏，并起到防潮的作用，保证平板太阳能集热系统经久耐用。
（6）换热器：为铜制盘管，通过塑胶管与吸热板相连，置于水箱中进行换热。
（7）水箱：双层铁皮，内置保温材料。
3.2平板太阳能集热系统的热损失
由于太阳能集热器吸热体温度高于周围环境温度，因此它所吸收的热量必定有一部分散失到周围环境中去。
平板太阳能集热器的热损失主要包括从吸热板到透明盖板到周围环境由于辐射和对流所造成的热损失，从集热器的背面与边缘的保温层导热及外表面的对流（辐射占很小一部分）产生的热损失。
4.盖板技术及其供暖应用
4.1 平板型太阳能集热器盖板技术
提高平板太能集热器的效率，是众多研究太阳能学者面对的重要课题，改进平板太阳能集热器盖板的性能是提高集热效率的有效途径，近年来，随着新材料的开发利用，透明盖板的选材也有了很大的空间，出现了很多此方面的研究。
1999年，挪威开发了一种装入塑料材料的太阳能集热器，透明盖板采用6mm 厚的双层聚碳酸脂板代替玻璃，这种集热器虽然安装简单，但制作工艺复杂。
北京航空航天大学的袁卫星和袁修干等人于1996年研制了一种由聚酷薄膜制成的矩形孔蜂窝结构，并制作了蜂窝孔尺寸及壁厚不同的数块蜂窝板。
2001年郑宏飞研制的窄缝高真空平面玻璃是一种带高真空夹层的平板玻璃，但结构及制作技术有一定的困难。
4.1 平板型太阳能集热器建筑供暖应用
目前在建筑供暖系统设计中，提高可再生能源的利用比例是减少建筑能耗的重要措施之一。
平板型太阳能集热器作为太阳能集热最常用的系统，已经被很多示范性工程所采用。
其应用的建筑类型主要是办公楼建筑、别墅等建筑类型。
平板型太阳能集热器目前最常用的工质是防冻液，通过板换进行热量交换，从而应用于末端设备。
5.结论
通过对国内外在平板型太阳能集热器盖板方面的研究，提出很多新的创意，取得很大的进步。
但是关于此方面的研究还主要集中在理论论述上，考虑的问题不够全面，容易忽视一些影响集热效率的次要因素。
平板型太阳能空气集热器对建筑进行供暖已经有很多工程应用，可以提供科学的数据，从而为太阳能集热器的发展提供科学依据。
参考文献：
[1]张洪敏.高效平板太阳能集热器盖板的热工性能实验研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2006.
[2]姚涛. 新型透明材料作平板型太阳能集热器盖板的研究[D].天津；天津大学，2005.
[3]张焕芬.挪威最新型太阳系统集热器[J]. 广东科技. （2000）（9）：62
[4]袁卫星，袁修干，杨春信等.蜂窝平板太阳能集热器闷晒对比实验[J].航空学报.1996，09：120-123.
[5]郑宏飞，吴裕远，郑德修.窄缝高真空平面玻璃作为太阳能集热器盖板的实验研究[J].太阳能学报.2001，07：270-273.。