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。
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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：
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