平板型太阳能集热器资料62页PPT

不锈钢、镀锌钢、塑料、橡胶等。吸热板有如下主要结构
形式。
(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，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，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
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
百度文库 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。
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。
2.吸热板上的涂层
为了使吸热板可以最大限度地吸收太阳辐射能并将
其转换成热能，在吸热板上应覆盖有深色的涂层，这称为
太阳能吸收涂层。
吸热板的涂层材料对吸收太阳辐射能量起非常重要的
作用。因为太阳辐射的波长主要集中在0.3~2.5μm的范围
内，而吸热板的热辐射则主要集中在2~20μm的波长范围
内，要增强吸热板对太阳辐射的吸收能力，又要减小热损
平板集热器常用的选择性吸收涂层：
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、
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，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，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 通道不是并联而是串联;焊接难度大，焊缝不是直线而是 曲线。
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，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。
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。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，
一般而言，要单纯达到高的太阳吸收比并不十分困难，
难的是要在保持高的太阳吸收比的同时又达到低的发射率。
对于选择性吸收涂层来说，随着太阳吸收比的提高，往往
发射率也随之升高;对于通常使用的黑板漆来说，其太阳
吸收比可高达0.95，但发射率也在0.90左右，所以属于非
选择性吸收涂层。
选择性吸收涂层可以用多种方法来制备，如喷涂方法、化 学方法、电化学方法、真空蒸发方法、磁控溅射方法等。 采用这些方法制备的选择性吸收涂层，绝大多数的太阳吸 收比都可达到0.90以上，但是它们可达到的发射率范围却 有明显的区别。从发射率的性能角度出发，上述各种方法 优劣的排列顺序应是：磁控溅射方法、真空蒸发方法、电 化学方法、化学方法、喷涂方法。当然，每种方法的发射 率值都有一定的范围，某种涂层的实际发射率值取决于制 备该涂层工艺优化的程度。
失，降低吸热板的热辐射，就需要采用选择性涂料。选择
性涂料是对太阳短波辐射具有较高吸收率，而对长波热辐
射发射率却较低的一种涂料，目前国内外的生产厂大多采
用磁控溅射的方法制作选择性涂层，可达到吸收率
0.93~0.95，发射率0.12~0.04，大大提高了产品热性能。
太阳能吸收涂层可分为两大类：非选择性吸收涂层和选择 性吸收涂层。非选择性吸收涂层是指其光学特性与辐射波 长无关的吸收涂层;选择性吸收涂层则是指其光学特性随 辐射波长不同有显著变化的吸收涂层。
上层吸热板与下层板构成扁盒，被加热的水从扁盒内流过。 因盒子面积较大，为加强盒子强度与承受水的压力，上层 吸热板冲压了多条筋（焊接线）与下层板焊接。在扁盒两 端有上集管与下集管与之密封连接，用于进水与出 水。 由于盒很薄，整个盒都得到太阳辐射，热量直接透
过板壁传给水，效率较高，下图是扁盒式平板集热器的水 流走向图。