平板式集热器的优点

平板式集热器的优点

济南海德能源工程有限公司是最早的专业生产壁挂式太阳能的厂家之一，产品有U型管式和平板式两种。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。

平板太阳能发展至今天，技术上已日趋成熟。世界各国都力图将太阳能与建筑密切结合，录求外形美观、布局合理、管理规范的太阳能与建筑一体化的设计。如：世界上使用太阳能热水器最普及的国家——以色列，平板太阳能与建筑一体完美结合的设计就占90%以上的市场份额。同时，实践证明，广东的气候更平板型太阳能热水器主要是由平板集热器、储水箱、水管、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。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。通过自然循环或强迫循环，而将储水箱内的水加热。吸热板的材料国外基本上都用铜和不锈钢，国内已经大量采用铜材、铝合金、钢材、镀锌板，沿海水质较差的地区，则可用塑料或玻璃来替代。因为金属表面的反射率高，吸收率低，为了增强吸收效果，必须在金属表面也即吸热板上制备涂层。按制备工艺不同，可将涂层分为电镀涂层、电化学转化涂层、真空镀膜涂层和涂料涂层四种主要形式。因为集热器周围是空气，所以当集热器的吸热板在转变太阳辐射能量为水的热能时，也向周围环境散失热量，这就使太阳辐射能量不能全部转化成水的热量。为了减轻这部分能量的损

失，吸热板上面安装透光材料盖板，使盖板透过可见光而不透过远红外线，从而减少能量散失，更有效地提高吸热板和水的温度。优质透光材料盖板对热水器的效率及寿命有很大影响。目前国内外采用的盖板材料主要有普通平板玻璃、钢化玻璃和玻璃钢等，其中应用最广泛的还是钢化玻璃。吸热板的四周和底部安放保温材料，用来减少集热器向四周环境散失热量，以提高集热器的效率。常用的保温材料有岩棉、矿棉、聚苯乙烯和聚氨脂等。聚苯乙烯在温度较高时会收缩，因此在使用它作保温材料时，往往在与吸热板之间先放一薄层岩棉或矿棉。为了将吸热板、透光盖板和保温层组成一个整体，并保持有一定的刚度和强度便于安装，需要有一个较为坚固美观的外壳，一般用铝材、钢材、塑料、玻璃等做成。此外，平板太阳能热水器还有储水箱、支架、管道极其配件等结构要素。适合采用平板太阳能，并能与建筑一体完美结合。

平板集热器热利用效率高

1、透明盖板技术性能：采用钢化处理与图案路径化物理技术合成的低铁玻璃高新材质。太阳能总透射率92.01%，太阳光直接反射率7.63%。（而普通的透明钢化玻璃的太阳能总透射率约82%）

2、海德太阳能平板集热器在关键的光学特性指标和透明盖板的太阳能透光率上，达到了世界顶级技术水准。该产品性能在市场上现行的产品中，有着无可比拟的性价比优势。

3、平板型太阳能集热器是金属管板式结构,无抗冻能力,适合不结冰地区使用。具有热效率高，产热水量大，性价比高，可承压，耐空晒的优点。水在铜管内加热，质量稳定可靠，免维护，15年寿命。

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平板太阳能集热器的特点

作者：海德来源：太阳能网发布日期： 2009-06-16 10:06:38.0

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。）

④吸热板（简称板芯）：

平板型太阳能集热器一般采用铜铝复合和全铜的材质，目前广东地区大部分采用铜铝复合太阳能集热板。这种集热板是由铜铝复合吸热翼片与铜质集热管连接而成的，这种吸热翼片的特点在于由两面铝板中间夹着铜管，通过压辗复合工艺，使铝铜和铝铝之间紧密结合（基本上达到冶金结合），其截面如图2所示：

上图为吸热翼片与中间工质通道接触紧密，传热的热阻小，因而具有很高的肋片效率，此外，这种吸热翼片的通道内壁为铜质，因而有耐腐蚀、寿命长等优点。

⑤涂层：

在吸热面板上涂有选择性或非选择性涂层，这种涂层既可使吸热面板吸收更多的太阳能辐射，又可减少吸热板向环境的辐射散热损失。

涂层在吸热方面特别重要，目前一般采用黑铬涂层。

⑥壳体：

一般采用铝合金、钢材等，组成一个整体并保持有一定的刚度和强度便于安装。

⑦支架：

一般采用热镀锌、铝合金、不锈钢等材质，加工成品，焊接于钢

结构棚架上。

2、平板太阳能集热器的基本工作原理：

平板太阳能集热器的基本工作原理十分简单。概括地说，阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上，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。这样，从集热器底部入口的冷工质，在流体通道中被太阳能所加热，温度逐渐升高，加热后的热工质，带着有用的热能从集热器的上端出口，蓄入贮水箱中待用，即为有用能量收益。与此同时，由于吸热体温度升高，通过透明盖板和外壳向环境散失热量，构成平板太阳集热器的各种热损失。这就是平板太阳集热器的基本工作过程。