两种集热器的热性能比较
平板式集热器与真空管式集热器对比
真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器的优缺点------（摘自2009年4月22日中国国际太阳能热利用大会专家报告）一．平板太阳能的几种板材集热器：铜铝复合阳极化板芯集热器；全紫铜选择性涂层板芯集热器；全紫铜氮氧化钛涂层板芯集热器共三种。
二．平板太阳能集热器的制作方法：平板型太阳能集热器板芯及其制造方法，板芯由两块金属薄板叠在一起，四周采用咬缝工艺连接在一起，制成平板型金属吸热体，底部用镀锌板和保温棉垫底，上部用玻璃板盖住，四周用橡胶条密封。
受光面板上沟槽的槽底与背板冲压连接在一起，形成横向和纵向互相连通的工质流道。
三．平板太阳能的特点：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（在广东，云南，海南等省至今还有在推广和使用），太阳能热水器也经历了焖晒式太阳能，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。
2.平板式太阳能工作原理是采用玻璃温室效应的原理实现对热水的加热。
从它的制作方式就可知道平板式太阳能的低效率，有的太阳能企业在说明它的高热效率如：高吸收率：αs≥92％，低发射率：εh≤10％，日平均热效率ηd≥55％。
是一种不负责任的表现。
作为一种集热板它在吸热的同时也会进行散热，而热量的传递只有三种方式：辐射，传导，对流。
平板式太阳能的三种散热传热方式均很明显，发射率随集热器内的水温升高而增大。
实际上平板式太阳能集热器的热效率不足54%。
3.平板太阳能的使用寿命：采用铜铝复合工艺，经轧制后形成铜质流道和铝质吸热翅片，板芯表面经阳极化处理形成选择性吸热涂层，或采用优质选择性涂层或电镀黑铬涂层。
A.由于涂层材料在阳光的照射和空气的氧气的氧化下，在三至五年就开始老化，变成浅白色，从所安装的平板太阳能工程实例就可见一斑。
B.集热器的铜管容易在水的作用下，产生铜绿，在水的冲刷下变薄，特别是焊接口，在几年后就容易穿孔，这也是不争的事实，使用铜管的平板式太阳能和热泵换热器均如此。
平板与真空管太阳能集热器性能比较
1、集热器分类太阳能热利用系统中，接受太阳能辐射并向水传递热量的部件，成为太阳能系统的核心部件。
其集热效率、安全性、使用寿命、可维护性、经济性等方面因素影响业主选择。
按集热器吸热体的不同结构分为平板型集热器、全玻璃真空管集热器、直流(或U型)真空管集热器及热管集热器四大类。
1).集热器实景图片①平板集热器②全玻璃真空管集热器③直流式真空管集热器④热管集热器2).集热器结构图及原理①平板集热器②全玻璃真空管集热器1.平板集热器是以金属吸热板芯为吸热换热本体,并采用玻璃及金属围护结构辅以保温材料制成的外型似平板的一类低温集热器。
2.利用太阳辐射将集热器内闷晒加热.3.因其传递热能部件是金属结构，故使用寿命长，且能承压使用。
1.全玻璃真空管太阳能集热器俗称为拉长的保温瓶，内胆外壁有太阳能吸收涂层，内胆装水，内外玻璃层为高真空度，起到保温隔热作用。
2.利用玻璃管的冷热水分层的后热水上浮产生虹吸的原理，冷热水自然循环，将冷水逐步加热。
3.因其与容水金属部件需采用橡胶（通常使用耐老化的硅胶）连接，故不能承压。
③直流式真空管集热器④热管集热器直流管集热器是结合平板集热器承压特点与全玻璃真空管集热器真空保温效果好的特点制成的中高温类玻璃-金属太阳能集热器，故承压能力及保温效果均优于以上两类集热器1.热管集热器是利用热媒相变的热管技术制成的高温集热器.2.能制备250℃以上的高温蒸汽.3) 四种太阳能集热器特点集热器类型平板型集热器全玻璃真空管集热器直流真空管集热器热管集热器集热器产水量(最低、三月份、最高/全年) 每平方米（56L～74L～117L）/88L每平方米（44L～59L～89L）/63L每平方米200L每平方米200L集热器全年效率65.29% 60.57%系统全年热效率45%以上40%以上55% 58%承压能力8kg/cm2不承压,最大工作压力0.3kg/cm210kg/cm216kg/cm2最高温度86℃100℃150℃蒸汽250℃蒸汽使用寿命20年玻璃管的真空度一般在4-5年就不保真,进而吸热效率降低20年20年排污功能集热器有排污阀，易排污真空管下端密封，无排污功能，使用一年结水垢较多，热效率降低集水槽有排污阀，可排污集水槽有排污阀，可排污安全性高低高高抗台风能力高低高高放置方式与水平面有夹角与水平面有夹角可水平放置可水平放置应用领域热水热水热水及蒸汽热水及蒸汽。
真空玻璃管集热器与金属集热器(平板式)太阳热水器的比较
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
真空玻璃管集热器与金属集热器(平板式)太阳热水器的比
较
真空玻璃管集热器式太阳热水器结构、技术及性能特点：(1)真空玻璃管集热器式太阳能热水器通常由玻璃内管、外管构成，内管内壁装水与保温水箱相连通，循环，内管外壁涂有选择性涂层用于吸收阳光，内管与外管之间保持一定距离，通常1cm，将内、外管之间抽成真空后熔接，集热时，当阳光透过外管照射到内管上，内管发热后，将内管内的水全部加热，利用冷热比重不同的物理原理，由管内与保温水箱内的水相互交递循环，最终将保温箱内的水加热。
(2)保温水箱
保温水箱由内胆、保箱层、外壁、进出水管及排气管组成。
内胆采用耐高温，不易腐蚀，无毒的材料制作，通常采用304#不锈钢焊接，保温层采用不易传热的材料构成，通常采用聚安脂发泡块或玻璃棉制作。
外壁采用铝板、不锈钢板、彩钢板或镀铝锌板等抗紫外线不易腐蚀的材料制作。
并采用压边、打钉的制作方式完成。
(3)玻璃管真空隔热式集热器的太阳能热水器由于玻璃管之间已抽成真空，故集热器部分保温及抗冻性能较好，但由于玻璃管成型小的特点，形成了集热管只能每条单独插入水箱，依靠水箱内的橡胶件套住密封。
这种太阳能热水器不能承受较大的承压，安装保养、维修困难；热效率比平板式低，故障较高，热启动较慢，使用寿命比平板式短。
金属集热器（平板）式太阳热水器结构、技术及性能特点：
(1)该种太阳能热水器由金属集热器，储水箱构成。
集热器由集热芯片。
太阳能热水器的集热器选型与性能优化
太阳能热水器的集热器选型与性能优化太阳能热水器作为一种环保、节能的能源利用设备，受到了越来越多家庭和企事业单位的青睐。
而其中最重要的组成部分就是集热器。
集热器的选型和性能优化对太阳能热水器的效率和使用寿命有着至关重要的影响。
首先，我们来看一下太阳能热水器的集热器选型。
太阳能热水器的集热器主要有平板式和真空管式两种。
平板式集热器是将太阳能转化为热能的关键部件，其主要由吸热板、导热板、隔热层和罩板组成。
平板式集热器具有结构简单、制造成本低等优点，适用于一般家庭和小型商业场所。
而真空管式集热器则采用了真空管的设计，具有更高的热转换效率和更好的保温性能，适用于大型商业和工业用途。
在选择集热器的时候，需要根据实际需求和使用环境来进行选择。
其次，我们来谈一下太阳能热水器集热器的性能优化。
性能优化主要包括提高热转换效率和延长使用寿命两个方面。
提高热转换效率可以通过以下几个方面来实现。
首先，选择合适的吸热板材料。
吸热板材料应具有良好的热导性和光吸收性能，以提高热转换效率。
其次，合理设计集热器的结构。
集热器的结构设计应考虑到光照角度、热损失和流体流动等因素，以最大程度地提高热转换效率。
此外，还可以采用辅助加热装置来提高热转换效率。
辅助加热装置可以在太阳能不足或天气不好的情况下提供额外的热能，保证热水的供应。
延长使用寿命是太阳能热水器集热器性能优化的另一个重要方面。
为了延长集热器的使用寿命，首先要选择耐候性好的材料。
太阳能热水器集热器常暴露在户外环境中，需要能够抵御紫外线、酸雨和高温等因素的侵蚀。
其次，要加强集热器的维护和保养。
定期清洗集热器的吸热板和罩板，清除上面的灰尘和污垢，以保证光的透过率和热的传导效果。
此外，还要检查集热器的密封性能，及时更换老化和损坏的密封件，防止漏水和热损失。
最后，要注意集热器的防冻措施。
在寒冷地区使用太阳能热水器时，需要采取相应的防冻措施，避免集热器因结冰而受损。
总之，太阳能热水器的集热器选型和性能优化对其效率和使用寿命有着重要的影响。
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优劣式对比
平板集热器与真空管集热器的优劣式对⽐平板型集热器真空管集热器材料和寿命全紫铜板芯、铝合⾦边框的传统材料，性能稳定使⽤寿命30年，适合⼤⾯积使⽤，易与建筑结合玻璃材质、接⼝处橡胶圈容易⽼化，集热器的受⽤寿命10年，易出现炸管，导致整个系统瘫痪，不适合⼯程⼤⾯积使⽤集热器热性能涂层及其吸热效果相当，每平⽶集热器的有效采光⾯积0.92平⽶，管内不可利⽤的⽔量1公⽄/平⽶，⽇产⽔量为80L-100L涂层及其吸热效果相当，每平⽶集热器的有效采光⾯积为0.56平⽶，管内不可利⽤的⽔量为9公⽄/平⽶，⽇产⽔量60L-80L保温性能采⽤岩棉或基⼄烯等传统保温材料保温，效果较真空管略差，环境温度较低情况下其防冻性能较差采⽤两层玻璃间的真空保温，效果较平板略好，其防冻⾏较好系统防冻措施采⽤独特的排空防冻管理加电伴热带结垢影响⽔垢是在⽔温较⾼的情况下产⽣的，低温⽔不易结垢，掺⽔温度⼦45-60度之间，不宜结垢产⽔温度⼦60-80度之间易结垢，⼀般内胆不易结垢，主要集中在内胆下部由于冷凝末端温度较低容易产⽣⼤量⽔垢，影响即热效率运⾏⽅式可承压运⾏不能承压运⾏使⽤成本合理的系统配置使其后期使⽤成本低⾼总结在热⽔⼯程中，平板型集热器的热性能良好，运⾏安全可靠，产⽔量⼤，使⽤寿命长，易于建筑结合，国外90%以上均为平板型具有良好的保温性能，⽆需进⾏系统的防冻设计，适合于家⽤，其在国内市场占有率较⾼，约为80%九阳全天候系统特点优先使⽤太阳能、充分利⽤太阳能、最少使⽤常规能源、24h供应热⽔，设备和系统永远不冻（机械排空防冻）、系统⽆⼈值守全⾃动运⾏。
几种太阳能集热器的性能计算和比较
第19卷第5期重庆建筑大学学报V ol.19N o.5 1997年10月Journal of Chon gq in g Jianzhu Universit y Oct.1997几种太阳能集热器的性能计算和比较杨小凤吴祥生刘安田(重庆后勤工程学院400041)摘要为了便于重庆市利用太阳能制冷空调系统的太阳能集热器的选择,本文对多种集热器:平板集热器、CPC平板集热器、真空管集热器、CPC真空管集热器和CPC真空管热管集热器的性能进行计算、分析和比较,并提出了它们各自的特点及其适用范围。
关键词太阳能,集热器,性能分析中图法分类号T U832.17重庆是全国闻名的“火炉”城,其夏季长达130天,气候湿度大,风速小,气温高。
据近10年气象资料统计得到8月的平均气温为30℃,极端最高气温为44℃,全年的日照主要集中在夏季,7、8两月的日照时数(438.9小时)占全年的日照时数(1244小时)的35.38%,辐射总量(1074M J/m2)占全年辐射总量(3373M J/m2)的31.87%。
因此利用夏季太阳能来制冷有重要的现实意义。
为此本文探索了太阳能制冷中集热器的选择。
在利用溴化锂进行吸收式制冷时,要求集热器的供水温度为90—100℃,而重庆地区的漫射成分较大(占总辐射的30-60%),怎样合理进行集热器选型便是一个重要问题。
鉴于国外低中温集热器在制冷空调领域已有较多应用实例,本文对平板集热器、真空管集热器、CPC平板集热器、CPC真空管集热器和CPC真空管热管集热器的性能进行了计算、分析和比较,从而选出其中最为合适的集热器。
1计算分析的前提条件据重庆地区历年气象资料的统计数据。
在对集热器进行设计计算时采用了以下的原始数据:太阳辐射:756W/m2平均气温27.4℃(7、8、9三月平均)平均风速:2m/s直射/总辐射:0.6集热器流量:80k g/h2集热器的性能计算结果分析2.1平板集热器:收稿日期:1997-08-05杨小凤.女,1962年生,讲师第5期杨小凤等:几种太阳能集热器的性能计算和比较99针对目前国内大量生产的铜铝复合材料翼形管板作为吸热板的平板集热器进行设计计算。
(2021年整理)热管集热器与平板型集热器性能对比
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本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请下载收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为 <热管集热器与平板型集热器性能对比(推荐完整)> 这篇文档的全部内容.真空热管集热器与平板型集热器系统应用中的优劣势对比1、在相同的日照、时间、地点及集热面积条件下，真空管的吸收转换效率高于平板太阳能.主要是由于平板太阳能不是在真空状态下工作，在吸收热量的同时,也在不断的散热;热转换效率为69%，特别是在冬季最需要热量的时候,平板集热器散热量最大。
而真空管型太阳能集热器是双真空工作状态，吸收的热量在真空状态下都被及时转换；热转换效率达70％以上，冬季最需要热量时效果尤为突出。
2、真空管型集热器的发射率比平板太阳能低,解释为：太阳能在同样面积下照射，但平板太阳能集热器由于是平面，将部份太阳光反射掉;平板发射率为9％真空管反射比例小，热管发射率为6％,所以其效率明显高于平板太阳能集热器；3、真空管是双真空工作状态，吸收阳光后在真空状态将热量迅速带走，而平板太阳能只是在吸收层上加了一层玻璃,玻璃和支架间是用橡胶条进行密封，所以保温性能差,热量损失也大,再加上转换效率低，相同情况下得热量也就低了；4、抗低温性能对比:真空管太阳集热管作为太阳能集热部件,其独特设计结构保证了集热器在家庭用热水工况下有很高太阳能热转换效率.集热管在真空状态下吸收并转换热量，管内保持10-3Pa的真空，能抗-40℃超低温，而平板太阳能是在非真空状态下工作，最多也只能抗冻—5℃低温,超过-5℃只能采用系统排空方式或用循环介质传热，方可保证系统正常，如果不是用导热油作为传热介质,则冬季要对管道进行排空处理，否则温度低时容易把管道冻裂.5、恶劣环境下自清洗，抗冻雹；随着环境污染越来越严重，极端恶劣天气和自然灾害也越来越多。
各种集热器比较说明
目前国内使用的太阳集热器类型主要有平板型集热器、全玻璃真空管集热器、热管真空管集热器、U形管真空管集热器。
各自的特点如下：平板型太阳集热器在春、夏、秋三季使用时效率高，且可以承压运行，但保温性能不如真空管太阳集热器，适合在春、夏、秋三季使用；如果冬季使用，应做特殊设计(采用回流防冻或防冻液二次回路防冻)，但集热效率很低。
且如采用回流防冻的方法，一旦回流不畅，平板集热器将可能被冻坏。
另外，平板型太阳集热器放置时，采光面必须有倾角（在杭州使用，倾角应在30°左右），布局摆放会受到一定限制。
全玻璃真空管集热器在-25℃的低温条件下，仍可产生热水，可一年四季使用，冬季利用太阳能的效率比其它产品高，且成本较低，布局摆放不受角度限制；但全玻璃真空管集热器不能承压，且存在真空管破碎时液体的泄漏的问题，因此存在系统不可靠的问题。
热管真空管集热器可在零下50℃条件下使用，能够承压运行，可以直接用水作为传热介质，可靠、安全，方便，且冬季集热效率也较高，布局摆放也不受角度限制。
但产品成本稍高，热管真空管集热器生产时，技术要求较高，因此各个厂家的产品质量差别较大，选择时应特别注意。
U形管真空管太阳集热器是在真空管的内壁插入了一根U形的铜管，利用传热介质在U形铜管内流动将真空管吸收太阳热能带走，因而可封闭带压循环，不存在炸管泄漏问题，布局摆放也不受角度限制；但由于U形管集热器必须采用防冻液介质循环，成本相对也高，管理使用不方便。
综上所述，不同类型的太阳能集热器各有其优缺点。
考虑到该项目属于在奥体中心使用，要兼顾到先进性、可靠性、太阳能与建筑的协调性等因素，综合考虑，我们认为：选择热管真空管集热器比较理想。
具有可靠、高效、先进、维护管理方便，容易与多种建筑形式巧妙结合等特点，是今后太阳能发展的潮流和方向。
（1）太阳能集热器目前国内使用的太阳能集热器主要有平板集热器、真空管集热器、热管集热器。
平板集热器：优点：容易与建筑结合，承受压力能力高，维修率低。
u型管集热器与平板集热器对比
一、太阳能热水器过热、过压保护传统的分体式太阳能热水器多采用U形管集热器或热管型集热器，以上两种集热器由于采用玻璃外管（如下图），内部呈真空状态，所以极易产生过热现象。
过热造成的危害一般是两方面：一是由于新房交工、装修期间或用户不使用期间极易造成集热器空晒，致使集热器吸热翅片温度超过160℃时产生氧化，因而损坏集热器或大大缩短其使用寿命和集热效率；二是水箱温度过热易造成烫伤、过压或水箱内胆搪瓷层脱落或开裂，因为造成水箱内胆损坏。
目前，电热水器的国家标准中规定，最高温度不允许超过75℃的原因也是基于以上原因。
综合上述因素，我公司推荐本项目使用平板分体式太阳能热水器。
平板集热器是一项很成熟的技术，在国外的市场占有率高达75%以上，在国内由于其价格较高，所以占有率较低。
平板集热器的优点一是在低温热水（60℃）应用中效率最高，平均热性能高于其它类型集热器10%以上；二是不会产生高温，因平板集热器不能采用真空工艺，所以在高温状态下其热损较大，故系统不会有高温、超压现象；三是安全，相比真空管型集热器，无炸管、漏水等安全隐患。
二、市场情况目前我国太阳能集热器产品中，占绝对主导地位的全玻璃真空管集热器，其在与建筑物的结合方面却存在一系列问题：1、运行安全问题：玻璃管直接与被加热的流体接触，由于玻璃管易破碎，极易造成系统瘫痪。
2、密封可靠性问题：玻璃管与金属水箱密封只能靠硅胶圈，对硅胶耐温、耐老化的要求极高，稍有不慎会漏水；玻璃管中也易形成水垢，很难清除；室外管道在北方也存在冻裂的隐患，等等。
都影响系统的可靠性。
3、承压运行问题：由于真空管本身的耐压能力限制，以及真空管与水箱之间的软连接结构，使得系统不能承压运行，无法提供高品质的热水，限制了该类热水器的进一步推广和大面积系统的应用。
4、与建筑结合问题：现在的太阳能热水器在建筑上安装极为混乱，排列无序，给建筑景观、建筑安全性都带来了不利影响。
5、集热器寿命问题——玻璃管的绝热性能依赖真空夹层，真空度的保持年限无法达到建筑行业要求。
(2021年整理)太阳能集热器类型对比
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1。
1平板集热器产品特点：（1）集热器的关键部件－板芯选用国内优质铜材并采用国际先进的超声波焊接技术焊接而成，成型质量好，热阻小，使用寿命可达30年以上；（2）板芯涂层采用国内最先进的涂层，吸收率93—95%,发射率为9-10%；能够达到更高的吸热效果；（3)板芯制作完成后进行0.9Mpa压力试验，确保集热器质量可靠，系统可承压运行;（4）集热器边框采用特殊工艺加工而成的铝合金制做，外观大方，经久耐用；（5）玻璃盖板采用4mm厚国内优质品牌的钢化玻璃,透光率高达87％以上，抗冰雹、抗老化；（6）集热器背板保温采用岩棉保温层设计，边框保温采用橡塑，保温效果好散热损失小；（7）平板集热器结构效果图:平板集热器材料表序号名称材料1集热板芯集管Φ25×0.6，竖管Φ12×0.52吸热涂层高效涂层，吸收率低,发射率高3保温岩棉底部δ=30mm，侧部δ=25mm4玻璃盖板钢化玻璃δ=4mm，强度1KG重钢球自1米高自由落体，不破碎，可抵抗风砂、冰雹5集热器边框材质6063(LD30,LD31）铝合金，氧化着色,耐腐蚀性强，σ=270N/MM2【真空管、热管与平板太阳集热器性能对比表】【设备的布置方案】太阳能集热器安装于建筑屋面，安装形式为屋面镶嵌式：集热器与坡屋面结合设计，嵌入南坡屋面并和瓦面相平，各种管线均为暗装（表面设可拆开排水板）与瓦屋面浑然一体。
真空管与平板太阳能比较.
1、平板式太阳能集热器与真空管太阳能集热器热性能对比太阳能热水器是太阳能系统主要部件，目前市场常见有三大类，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%。
太阳能热水器的主要性能指标是热性能，均由第三方测试机构给出测试报告。
中国太阳能热利用专业委员会太阳能监测中心(CTS，四年来检测了117台太阳能热水器，其检测结果统计如下：众所周知，集热器效率方程基于不同参考面积，集热器效率方程中各参数不同，差别比较大。
作为生产商，一般需给出集热器的总面积（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，一般真空管集热器略高，但由于其结构使然，其总面积一般也大，基于总面积时，平板集热器效果最好，瞬时效率相比高50%以上。
集热器总面积决定了可安装集热器数量，所以，比较起来，为达到同样效果，需要平板集热器数量最少，投资回报最好。
几种工程上常用集热器性能比较如下图，从中可以看出，在低温热水（60oC ）需求下，基于总面积的三种类型集热器效率差别不大，而基于吸热体面积时，平板集热器相比则有高大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集热器。
热性能报告取自瑞士SPF 测试中心网站公布测试报告。
2、集热器效率比较：数据取自SPF 测试报3、集热器效率比较曲线：基于不同面积4、海林高效率平板集热器与国内常见平板集热器对比5、高选择性吸热涂层与黑铬涂层及其他涂层的对比不同吸热涂层的原理和说明（根据制备工艺不同 , 又可将选择性吸收涂层分为四类）。
(1 电镀涂层常用的电镀涂层主要有黑镍涂层、黑铬涂层、黑钴涂层等，均具有良好的光学性能。
以黑铬和黑镍的效果最好，吸收发射比(α/ε 接近 6～13 。
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。
高性能平板集热器与全玻璃管式集热器的分析对比
高性能平板集热器与全玻璃管式集热器的分析对比根据青岛市第十四届人民代表大会常务委员会第十二次会议通过的青岛市民用建筑节能条例中第三十三条之规定“鼓励和扶持民用建筑项目采用太阳能、地热能、海洋能、浅层地能、风能、生物质能等可再生能源。
民用建筑项目使用列入可再生能源产业发展指导目录中的技术和产品的，依法享受税收优惠。
”青岛市太阳能产品仅平板型太阳能有备案制度可享受政府补贴。
集热器类型 高性能平板式集热器全玻璃真空管式集热器 集热效率 全年综合效率优，年平均集热效率可达50-70%，集热板表面所镀膜层为可接触空气的选择性吸收膜层，25年保证集热效率下降不超过5%全年平均集热效率最高达45%，所镀膜层为不可接触空气的普通膜层，长期使用真空度下降，吸热膜层与空气接触，导致集热效率大幅下降换热原理 采用防冻液为换热介质，通过板换间接换热，水循环过程为封闭循环，更好的保证水质直接加热水，水循环过程为开式循环，易受污染，难以保证水质寿命 全紫铜板焊接，寿命25年以上 真空管寿命按规范要求为10年（实际使用过程中难以达到）安全性 集热器表面采用低铁波纹钢化玻璃覆盖，可承受冰雹雨雪等冲击，边框采用全金属铝合金材料，整体抗冲击性强（可承受1.2t 以下重量小汽车碾压），安全性好真空管抗冲击性差（冰雹天气易造成大面积碎管，此情况不在保修范围内），密封处易漏水，易受气堵、空晒过热等情况影响而频繁爆管，安全性差安装维护 安装质量稳定，集热器使用过程中免维护，采用防冻液为介质，不产生冻堵及结垢等问题 施工难度大，真空管需定期维护及更换；使用过程中需定时上水（防止爆管）；水质不好时易结垢（影响集热效率）；冬天易产生冻堵现象（需设置防冻循环，能耗损失严重）。
不同太阳能集热产品热水系统得热量对比测试及分析
不同太阳能集热产品热水系统得热量对比测试及分析近年来，随着太阳能产业的飞速发展和太阳能供热工程的广泛应用，平板集热器和真空管集热器在外观、质量和性能方面都有了长足的发展，太阳能企业遍布全国各地。
在这种情况下，对于不同太阳能集热产品热水工程的系统得热量即系统热效率的高低也就成为各企业宣传的主要内容，有些企业认为平板集热系统得热量高，有些企业认为真空管集热系统得热量高，甚至有些企业和个人还提出平板集热器属于淘汰产品，真空管集热器是平板集热器的替代产品等观点。
为了验证这些观点正确与否，并得出实际可信的结论，我公司在2005年10月份投资数十万元建成了怀柔“多种太阳能集热系统热性能对比测试”试验基地，其主要目的是为了测试目前市场上主流太阳能光热产品的系统工程得热量的高低。
现将我公司此次测试的全部过程和部分测试记录及结果等信息公布并与大家共享：一、测试方案：1、测试设备：（1）五种四平米集热器：普通镀黑铬涂层平板集热器、普通TXT涂层平板集热器、单层玻璃外加保温镀黑铬涂层平板集热器、双层玻璃外加保温镀黑铬涂层平板集热器、真空管集热器（2）五台UPS15-90格兰富循环水泵（3）五台温差循环控制器（4）五个200升太阳能保温储水箱其中，普通镀黑铬平板集热器采用国内最先进的镀黑铬选择性涂层，其太阳光的吸收率为93%-95%，发射率为9－10%；普通TXT平板集热器采用TXT选择性涂层，该涂层太阳光的吸收率为90%，发射率为40%-50%；真空管集热器采用国内知名品牌真空管，质量可靠，其选择性涂层的吸收率大于90%，发射率不大于6%。
2、测试系统原理图（各系统均采用温差循环系统）：3、测试目的：在同等环境及同样温差循环系统条件下，各种太阳能集热系统产水温度对比，为新型集热器及太阳能采暖系统的开发提供基本数据参考，并把测试结果与以往测试结果对比，最终得出各种集热器年月平均产水量曲线图。
4、测试时间：5、测试现场：五套温差循环系统集热器照片（从左向右依次为：普通镀黑铬涂层平板集热器、双层玻璃外加保温镀黑铬涂层平板集热器、单层玻璃外加保温镀黑铬涂层平板集热器、真空管集热器、普通TXT涂层平板集热器，每套系统均为四平米集热器）五套温差循环系统水箱照片（从左向右依次为：普通镀黑铬涂层平板集热系统储水箱、双层玻璃外加保温镀黑铬涂层平板集热系统储水箱、单层玻璃外加保温镀黑铬涂层平板集热系统储水箱、真空管集热系统储水箱、普通TXT涂层平板集热系统储水箱）二、 测试记录：因此次测试数据较多，下面我们选择了比较典型的几天测试记录作为参考：多种太阳能集热系统热性能对比测试数据统计表（表一）多种太阳能集热系统温升曲线图（以12月14日为例）温度℃1h 2h 3h 4h 5h 6h普通平板双层玻璃保温单层玻璃保温真空管TXT平板。
两种集热器的热性能比较
2007-01-24 12:21两种太阳集热器的热性能对比分析近年来，我国太阳热水器产业迅速发展，太阳集热器的热性能测试和评价工作越来越受到生产厂家和消费者的重视。
平板型太阳集热器和热管式真空管太阳集热器是目前市场上较常见的两种太阳集热器。
由于这两种集热器结构的不同导致其热性能的差异。
1.两种太阳集热器的工作原理分析图1所示为平板型太阳集热器。
当太阳辐射能QA投射到透明盖板上，其中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。
被流道内流体吸收的热量为有用能量收益QU，与此同时，吸热表面通过透明盖板和外壳向环境散失热量，即热损失QL。
热管式真空管太阳集热器的结构如图2所示。
投射到真空管上的太阳辐射QA，一部分被外管壁吸收和反射，剩下的将到达带涂层的内管外表面，其中的大部分被涂层吸收，加热内管壁，使热管蒸发段内的传热介质气化。
蒸气上升到热管冷凝段后，再由热管的冷凝段将热量传递给联集管内的工质，成为有用能量收益QU。
工质凝结成液体，依靠重力流回蒸发段。
集热表面向环境散失的热量即为热损失QL。
根据能量守恒原理，集热器能量平衡方程为：QA=QU+QL+QS（1）2.集热器热性能评价在稳态条件下运行的太阳集热器的热性能，可以用下列关系式加以描述：QU=AI（τα）e-AUL（Tp-Ta）=mCp（Tf,o-Tf,i）（2）由于TP难以确定，引入集热器热转移因子FR，其物理意义为集热器获得的实际有用能量收益与集热器吸热体温度等于流体进口温度时的有用能量收益的比值。
把式(4)代入式(5)得到集热器瞬时效率方程的表达式：3.瞬时效率试验按照标准规定搭建试验台(图3)。
根据国家标准(GB／T4271-2000，GB／T17581—1998)对这2种集热器进行瞬时效率测定。
被测平板型太阳集热器的规格：1200 mm~1010mm，采光面积1．20m2。
平板型集热器与真空管U型集热器的优缺点对比
平板型集热器与真空管型集热器的优缺点对比
铝合金边框，玻璃盖板为3.2mm
玻璃容易因为冷热温度变化或撞击等原铁布纹钢化玻璃（可承重1500公斤
变形，抗冰雹击打，耐冷热冲击，
橡胶密封条，硬质防锈铝背板、
璃覆侣超细纤维组成，整体稳定性好，
说明：上海11—3月份是阳光低谷期，在此期间，供应热水的热量80%靠辅助能源提供，不论是真空管还是平板集热器得热量都不高。
4—10月份则供应热水的热量95%由太阳能系统提供，特别在夏、秋季真空管经常处于高温情况下运行对系统损坏非常大，且故障率高（入住不高的情况下情况更严重），而平板太阳能系统则可以避免这些危害。
平板和真空管集热器对比
热管集热器和平板集热器对比介绍目前国内太阳能集热器主要分为两种形式：全玻璃热管真空管式和平板太阳能式，太阳集热器与全玻璃热管集热器比较参考如表所示：真空管、平板太阳能集热器优缺点比较序号对比项真空热管集热器FP-GV2.15平板1 建筑结合 特定条件下可安装于建筑屋顶，不影响建筑外观可自由安装在建筑的屋面、外墙、阳台，与建筑完美结合2 抗冰雹 具有一定的抵御能力，25mm钢球测试合格钢化玻璃，抵抗能力强，但玻璃表面有水后，温差大，易爆裂3 抗风 抗风能力高，真空管之间有空隙，风荷载小系统安全整板集热器抗风能力差，需要做特殊的固定，防止背板脱落4 抗雪 能力高，真空管之间有空隙，表面不积雪，大雪过后太阳出来即可工作能力差，整板铝合金边框需要选择好的材料，大雪过后需要等待玻璃表面雪除掉后才可使用5 运行使用 可承压(0.6 Mpa)运行，具有更优化的运行模式和更舒适的可承压(0.6 Mpa)运行，具有更优化的运行模式和更舒适的使用效果6 集热器热损失热损失小，聚氨酯保温效果好，真空度高，不散失热量保温效果差，热量散失严重，无法做到真空7 防空晒 真空管内不走水，能很好地承受冷热水的突然交替冲击循环管道采用紫铜管，能很好地承受冷热水的突然交替冲击8 防渗漏 采用真空玻璃管封装，不存在渗水点集热板与铝合金边框采用密封胶条连接，易渗水9 结垢 采用介质换热，水不直接和换热器接触，不易发生结垢。
采用介质换热，水不直接和换热器接触，不易发生结垢。
10 可用热水量 管道内不存储水，最大限度的利用太阳能独特的循环原理，热水利用率高，热水量丰富11 后期维护 后期维护简单，可单只真空管拆卸玻璃板破裂需要整体更换12 系统造价 造价较高 造价较高13 总结 拉萨地区冬季气温低，积雪比较多适合采用此产品使用拉萨地区冬季气温低，积雪比较多不适合采用此产品使用。
049太阳能集热器热性能分析
Tp Ts G
（4.6）
由于吸热体温度不容易测定，而集热器进口温度和出口温度比较容易测定， 所以集热器效率方程也可以用集热器的平均温度 Tm (Ti Te ) / 2 来表示，则有：
F [( )e U L
式中： F —集热器效率因子，%； Tm —集热器平均温度，℃； Ti —集热器进口温度，℃； Te —集热器出口温度，℃。
这说明此时的吸热体温度、集热器平均温度、集热器进口温度都相同。在图 1 中，三条效率曲线在 x 轴上有相同的交点值。
参考文献 [1]霍志臣，罗振涛。平板太阳能热水器发展概况[J]。新能源市场，2006，10：
5-8
[2]范海燕， 迟炳章。 太阳能集热器及其实用性浅析[J]。 青岛理工大学学报， 2009，
Tm Ts ] G
（4.7）
集热器效率因子 F 的物理意义是：集热器实际输出的能量与假定整个吸热 体处于工质平均温度时输出的能量之比。 尽管集热器平均温度可以测定， 但由于集热器出口温度随太阳辐射照度变化 而变化，不易控制所以集热器的效率方程也可以用集热器的进口温度来表示：
FR [( )e U L
qL —单位时间内单位面积集热器对应的热损失，W/㎡；
q S —单位时间内单位面积集热器对应的自身热容变化量，W/㎡,当集热器处于 稳定工况时其自身热容无变化， qS =0。 太阳能集热器的效率 定义为在稳态或准稳态条件下， 规定时间段内集热器 单位面积得到的有用太阳辐射能 qU 与同一时间段内入射在集热器单位面积上的 总太阳辐射能 G 之比，即太阳能集热器的效率 = 4.集热器效率方程及效率曲线 4.1 集热器的效率方程 QA AG ( )e
Ti Ts T T ] FR ( )e FRU L i s G G
太阳能集热器热性能分析
太阳能集热器热性能分析太阳能集热器热性能分析摘要：本文介绍了太阳能集热器的种类以及各自的特点。
同时，阐述了太阳能集热器热性能的理论，包括影响太阳能集热器热性能的因素、太阳能集热器热性能的测试方法等。
关键字：太阳能集热器、热性能测试、影响因素0 引言随着能源的大量消耗和环境的急剧破坏，新能源技术已经成为21世纪世界经济发展中具有决定性影响的五个技术领域之一。
太阳能因为具有取之不尽、用之不竭、无环境污染等诸多优点而受到各国重视。
2011年，我国太阳能集热器生产量占世界产量的80%，占世界保有量的60%左右，说明我国已经成为太阳能利用大国。
太阳能集热器是将其接收的太阳辐射能向传热工质传递热能的装置，因此，太阳能集热器是太阳能利用的关键装置。
所以，太阳能集热器的研究、开发与应用对太阳能资源的高效应用至关重要。
1 太阳能集热器的种类随着太阳能利用的大力发展，太阳能集热器的种类也越发多样化。
根据进入采光口的太阳辐射方向是否改变，分为聚光型集热器、非聚光型集热器；根据集热器的传热工质类型的不同，分为液体型集热器、空气型集热器；根据集热器是否跟踪太阳，分为跟踪集热器、非跟踪集热器；根据集热器内是否有真空空间，分为平板型集热器、真空管型集热器；根据集热器的工作温度范围的不同，分为高温集热器（300℃～800℃）、中温集热器（80℃～250℃）、低温集热器（40℃～80℃）。
其中，太阳能热利用产品最常见的有两种--平板型太阳能集热器与真空管型太阳能集热器。
1.1 平板型太阳能集热器及其特点平板型太阳能集热器[1]的典型结构如图１所示，主要包括透明盖板、吸热板芯、流体流道、隔热层和箱体等部分.图1 平板型太阳能集热器典型结构阳光透过透明盖板照射到吸热板表面，吸热板吸收大部分太阳辐射能，将其转化为热能，并将热能传递给流道内的传热介质，传热介质携带热能进入储热设备。
这样，传热工质被加热后，温度逐渐升高，作为集热器的有用热能输出。
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2007-01-24 12:21
两种太阳集热器的热性能对比分析
近年来，我国太阳热水器产业迅速发展，太阳集热器的热性能测试和评价工作越来越受到生产厂家和消费者的重视。
平板型太阳集热器和热管式真空管太阳集热器是目前市场上较常见的两种太阳集热器。
由于这两种集热器结构的不同导致其热性能的差异。
1.两种太阳集热器的工作原理分析
图1所示为平板型太阳集热器。
当太阳辐射能QA投射到透明盖板上，其中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。
被流道内流体吸收的热量为有用能量收益QU，与此同时，吸热表面通过透明盖板和外壳向环境散失热量，即热损失QL。
热管式真空管太阳集热器的结构如图2所示。
投射到真空管上的太阳辐射QA，一部分被外管壁吸收和反射，剩下的将到达带涂层的内管外表面，其中的大部分被涂层吸收，加热内管壁，使热管蒸发段内的传热介质气化。
蒸气上升到热管冷凝段后，再由热管的冷凝段将热量传递给联集管内的工质，成为有用能量收益QU。
工质凝结成液体，依靠重力流回蒸发段。
集热表面向环境散失的热量即为热损失QL。
根据能量守恒原理，集热器能量平衡方程为：
QA=QU+QL+QS（1）
2.集热器热性能评价
在稳态条件下运行的太阳集热器的热性能，可以用下列关系式加以描述：
QU=AI（τα）e-AUL（Tp-Ta）=mCp（Tf,o-Tf,i）（2）
由于TP难以确定，引入集热器热转移因子FR，其物理意义为集热器获得的实际有用能量收益与集热器吸热体温度等于流体进口温度时的有用能量收益的比值。
把式(4)代入式(5)得到集热器瞬时效率方程的表达式：
3.瞬时效率试验
按照标准规定搭建试验台(图3)。
根据国家标准(GB／T4271-2000，GB／T17581—1998)对这2种集热器进行瞬时效率测定。
被测平板型太阳集热器的规格：1200 mm~1010mm，采光面积1．20m2。
被测热管式真空管太阳集热器的规格：真空管规格0.58mm×l800mm，12根，采光面积
1.22m2。
测试周期内测量参数的偏离范围，均在GB／T4271-2000和GB／T17581-1998允许范围之内。
工质流量为0.015~0.020kg／(m2s)，并保持恒定。
被测的物理量包括日射辐照度I，环境空气温度Ta，集热器工质进口温度Tf，i；集热器工质出口温度Tf，o，集热器内工质流量m。
4.数据处理及结果分析
由瞬时效率试验所得到的数据，利用最小二乘法拟合得出瞬时效率的一次或二次曲线方程。
回归系数用t检验，在检验中使用统计量tb=b/sb，(sb为回归系数b的标准差)。
在给定显著水平α和自由度df=n-k-1条件下，可通过查表得出临界值ta。
若tb≥ta，则说明T*对η影响显著，回归系数可接受；否则，则不显著，需重新回归。
通过对集热器的瞬时效率曲线方程的回归系数进行t检验，可知这两台集热器瞬时效率曲线均适合采用一次曲线。
测试结果见图4，图5。
从图中可以看到，平板型太阳集热器效率曲线的截距(即η0)为0．675，热管式真空管太阳集热器效率曲线的截距(即η0)为0．568，在集热器与环境没有热交换时，平板型太阳集热器的最高瞬时效率要高于热管式真空管太阳集热器。
另外，图中所示的平板型太阳集热器瞬时效率曲线的斜率要大于热管式真空管太阳集热器。
曲线的斜率主要决定于吸热体的传热性能。
对于热管式真空管太阳集热器，由于内外管之间的夹层为高真空，只存在辐射换热，而平板型太阳集热器的吸热板和透明盖板之间，留有空气夹层，即存在对流换热又存在辐射换热。
这样平板型太阳集热器的要大于热管式真空管集热器。
当集热器工质温度较高时，在相同环境空气温度、集热器进口温度条件下，在式
(6)中可以看出平板型太阳集热器FRUL的值更大。
所以集热器正常工作时，在工质温度逐渐升高的过程中，平板型太阳集热器的瞬时效率降低较快，效率曲线陡。
热管式真空管太阳集热器的瞬时效率降低较慢，效率变化平缓。