太阳能集热器相关
平板型太阳集热器
(GB/T6424-2007)
——嘉普通太阳能公司
目录
一、标准适用范围 二、引用标准 三、术语及定义 四、符号与单位 五、平板集热器产品分类与标记 六、平板集热器技术要求 七、平板集热器检测试验项目及方法 八、平板集热器检验规则 九、产品的标志、包装、运输、贮存 十、本公司集热器产品特点及应用
透明盖板 采光面积（A） 采光面积（ 辐照量（ 辐照量（H） 吸收率 （α） 发射率（ε） 时间常数 τc
四、符号与单位
符 号 H G ta te ti Ti※ u U Kθ ηo.α τc θ △p 日太阳辐照量 总太阳辐照度 环境或周围空气温度 太阳能集热器工质出口温度 太阳能集热器工质进口温度 归一化温差= 归一化温差=（ti－ta）/G 周围空气速度或风速 以Ti※为参考的太阳能集热器总热损系数 入射角修正系数 基于采光面积、进口温度的集热器瞬时效率截距 基于采光面积、 集热器时间常数 入射角 压力降落 通过集热器的流量 意 义 W/㎡ W/㎡ ℃ ℃ ℃ (㎡· ℃)/W m/s W/ (㎡· ℃) (㎡ 1 1 s
一、标准适用范围
《平板型太阳能集热器》 平板型太阳能集热器》 GB/T6424-2007
本标准适用于利用太阳辐射加 热，传热工质为液体的平板型号 太阳能集热器。
！不适用于真空管式太阳能集热器和闷晒式热水器
二、引用标准
GB/T191 包装储运图示标志
GB/T1800.3-1998 极限与配合 基础 第3部分 标准公差和基本偏差数值表 部分:标准公差和基本偏差数值表 部分
GB3100 国际单位制及其应用 GB/T4271 平板型太阳能性试验方法
GB/T12467.3 焊接质量要求 金属材料的熔化焊 第3部分 一般质量要求 部分:一般质量要求 部分
太阳能集热器热性能分析报告
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与各自的特点。
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世纪世界经济开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开展，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与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、隔热层和箱体等局部.图1 平板型太阳能集热器典型结构透过透明盖板照射到吸热板外表，吸热板吸收大局部太阳辐射能，将其转化为热能，并将热能传递给流道的传热介质，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。
同时，由于吸热体的温度升高，通过透明盖板和外壳向周围环境散失热量，造成了平板型太阳集热器的各种热损失。
太阳能热水器的工作原理
太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备，它通过太阳能板将太阳辐射转化为热能，进而加热水。
下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。
1. 太阳能板太阳能热水器的核心部件是太阳能板，也称为太阳能集热器。
太阳能板通常由多个太阳能吸收器组成，吸收器内部是由一系列的管道组成，这些管道通常是用铜或铝制成的，内壁涂有黑色吸热涂料，以提高吸收太阳辐射的能力。
太阳能板的表面覆盖着透明的玻璃或塑料保护层，以防止热量散失。
2. 工作原理太阳能热水器的工作原理基于热对流和热传导的原理。
当太阳光照射到太阳能板上时，太阳能板吸收光能并将其转化为热能。
吸热涂料的黑色表面有利于吸收太阳辐射，并将其转化为热量。
热量通过管道传导到水箱中的水。
3. 热对流太阳能热水器中的热对流是实现热传递的关键。
热对流是指热量通过流体的传递方式。
当太阳能板吸收到热量后，热量会使管道内的水变热，热水的密度降低，从而形成热对流。
热水会上升，冷水则下降，形成一个循环。
这种热对流的过程使得水箱内的水逐渐加热。
4. 水箱太阳能热水器通常配备一个水箱，用于储存加热后的热水。
水箱通常由绝缘材料制成，以减少热量的散失。
水箱内部设有热交换器，用于传递太阳能板吸收到的热量给水。
热水从太阳能板流入水箱，冷水则从水箱底部进入太阳能板，形成一个循环。
5. 温度控制系统太阳能热水器通常还配备有温度控制系统，用于控制热水的温度。
温度控制系统通常包括温度传感器和控制器。
温度传感器用于测量水箱内的水温，控制器根据温度传感器的反馈信号来控制水泵的运行。
当水温达到设定的温度上限时，控制器会停止水泵的运行，以防止水温过高。
总结：太阳能热水器的工作原理是利用太阳能板将太阳辐射转化为热能，通过热对流和热传导的方式将热量传递给水箱中的水。
热对流使得热水上升，冷水下降，形成一个循环。
太阳能热水器通常配备有温度控制系统，用于控制热水的温度。
这种工作原理使得太阳能热水器成为一种环保、节能的热水供应设备。
太阳能热水器集热原理
太阳能集热原理太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。
太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，目前真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。
真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。
集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。
一、吸热过程太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。
管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。
随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。
而平板式热水器，一般为分体式热水器，介质在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换(夹套或盘管)将热量传送给冷水。
介质也可通过泵循环实现热量传递。
二、循环管路家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在的动力。
真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。
平板式太阳能热水器通过自来水的压力(称为顶水)提供动力。
而太阳能集中供热系统均采用泵循环。
由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。
三、顶水式使用过程平板式太阳能热水器为顶水方式工作，真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式，水箱内可以采用夹套或盘管方式。
顶水工作的优点是供水压力为自来水压力，比自然重力式压力大，尤其是安装高度不高时，其特点是使用过程中水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力。
顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大，价格高。
太阳能热水器分类就其结构来说，大体可分为以下几类:1、从集热部分来分:1)玻璃真空管太阳能热水器可细分为全玻璃真空管式、热管真空管式、U型管真空管式。
太阳能集热循环泵原理
太阳能集热循环泵原理
太阳能集热循环泵是一种利用太阳能热能进行循环传递的装置。
其工作原理主要由以下几个步骤组成：
1. 太阳能集热器吸收太阳辐射热能并将其转化为热水。
太阳能集热器通常由玻璃或塑料材料制成，具有高热传导性质。
2. 热水被输送至太阳能集热器内的热交换器，与工质（通常为水或其他热媒介）进行热交换。
热能通过传导和对流的方式，使得工质温度升高。
3. 热质（温热的工质）被送入循环泵。
循环泵通过电动机或其他动力源产生动力，将工质推送至太阳能集热器。
4. 工质从太阳能集热器返回系统，继续循环。
通过这种循环过程，太阳能集热循环泵能够将太阳能热能转化为热水，使之达到供暖、供热或热水使用的目的。
这种系统的设计和优化能够有效提高太阳能的利用效率，并减少对传统能源的需求，具有环保和可持续的优势。
太阳能热水器集热器表面涂层材料研究
太阳能热水器集热器表面涂层材料研究随着环保意识的不断提高，太阳能热水器正逐渐成为人们选择的热水供应方式。
然而，太阳能热水器的集热器表面涂层对其性能有着非常重要的影响。
因此，探究太阳能热水器集热器表面涂层材料的研究显得尤为重要。
目前，太阳能热水器集热器表面涂层材料主要有氮化铝、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅等多种，下面我们就分别从材料的优点及适用范围等方面来介绍一下它们。
首先是氧化铝，该材料具有很好的热稳定性、耐腐蚀性和机械强度，同时它还具有高反射率、低吸收率和高透光率等优良特性。
因此，氧化铝能够有效地吸收大量太阳能，使得太阳能热水器的热转换效率得到提高。
此外，氧化铝还能适应各种环境的需求，不易受到外界条件的影响。
不过，从价格的角度来看，它的价格相对较高，不太适合于大规模的生产。
其次是氮化铝，氮化铝具有良好的化学惰性和高的抗腐蚀性能，同时还能够很好地吸收太阳光谱中的红外线和紫外线，确保了太阳能热水器的高热吸收率和低热辐射率。
此外，氮化铝的价格相对较低，适合于大规模的生产。
但是由于其硬度很高，加工难度也就相应很大。
同时，二氧化钛和二氧化硅两种材料也都有着独特的优点。
二氧化钛具有高反射率、低折射率、高透波率等特性，同时还能很好地吸收紫外线和红外线。
而二氧化硅则具有优异的防腐性、高温稳定性和透光性，因此也适合用于太阳能热水器的集热器表面涂层。
除了以上材料外，还有其他一些具有特殊性质的材料，如纳米材料、红外线吸收材料等，也都可以适用于太阳能热水器集热器表面涂层。
综上所述，太阳能热水器集热器表面涂层材料的研究十分重要且复杂。
在选择材料时，需考虑其在不同环境下的稳定性、价格、加工难度等因素，以达到提高太阳能热水器性能的目的。
希望今后能有更多的研究人员和生产厂商投身于相关研究中。
集中集热分户储热太阳能热水系统课件
果。
03
维护
定期对集热器进行清洗和维护，清除灰尘和污垢，保持其良好的工作状
态。同时，应定期检查集热器的密封性能和连接部位，防止出现漏水或
漏气现象。
集热系统效率与优化
效率评估
对集热系统的效率进行评估，可以采用测试数据或模拟计算 等方法。评估指标包括集热效率、储水箱温度等。根据评估 结果，可以对系统进行优化和改进。
集热器安装与维护
01
安装位置
选择合适的安装位置是集热器安装的关键因之一。应确保集热器面向
南方，以最大程度地吸收太阳辐射能。同时，应避免遮挡物对集热器的
影响，如建筑物、树木等。
02
安装角度
根据地理位置和太阳高度角，调整集热器的安装角度，以实现最佳的太
阳跟踪效果。在安装过程中，应确保集热器的水平，以避免影响吸热效
控制原理
通过温度传感器和控制系统，实 现对集热器、储热设备和出水的 智能控制，确保水温、水量和加 热时间的合理调节。
控制设备
包括温度传感器、控制器、电磁 阀、水泵等设备，用于采集数据 、发出控制指令和执行控制动作 。
系统智能化与远程监控
系统智能化
采用智能化技术，如物联网、大数据 和人工智能等，实现对系统的远程监 控、故障诊断和智能优化，提高系统 的运行效率和稳定性。
经济效益
虽然初期投资较高，但长期运行成本较低，且能 够提高设施的环保形象，吸引更多的用户和客户 。
06
未来发展与展望
技术创新与改进方向
01
高效集热技术
研发更高效的集热材料和工艺 ，提高太阳能的吸收和转换效
率。
02
智能化控制
运用物联网和人工智能技术， 实现系统的智能化管理和控制
太阳能集热 温度
太阳能集热温度太阳能集热是一种利用太阳辐射能源的环保技术，通过集热器将太阳辐射转化为热能，广泛应用于供暖、热水等领域。
温度是太阳能集热效果的重要指标之一，直接影响能源的转化效率。
本文将深度分析太阳能集热与温度之间的关系，探讨温度对太阳能集热系统性能的影响。
一、太阳能集热原理：太阳能集热利用太阳辐射的光热转换过程。
集热器通过吸收太阳辐射，将光能转化为热能，提高工作介质的温度。
太阳能集热系统一般包括集热器、传热系统和能量储存系统。
二、温度与集热效率的关系：光吸收效率：集热器表面的温度直接影响光吸收效率。
温度升高，集热器对太阳辐射的吸收效率通常会下降，因为高温下表面反射和散射会增加。
传热效率：集热器内部工作介质的温度对传热效率有显著影响。
随着温度升高，传热效率通常会提高，但过高的温度也可能导致传热介质的过热损失增加。
热损失：高温下，集热器表面与周围环境的热损失增加。
因此，在高温环境下，需采用绝热材料减少热损失，提高集热效率。
三、温度与工作介质的选择：工作介质的种类：温度直接影响工作介质的选择。
低温条件下，常用的工作介质包括水和空气；高温条件下，可能需要采用高温油或其他特殊工质。
相变材料的应用：在一些集热系统中，通过相变材料可以更好地应对温度变化。
相变材料在相变时吸收或释放大量热量，起到调节温度的作用。
四、太阳能集热系统的升温问题：集热系统过热：在高温天气或光照较强的条件下，集热系统可能会出现过热现象。
此时需要采取降温措施，如增加散热表面、调整流体循环速度等。
过高温度对设备的影响：高温可能对太阳能集热系统的各个部件产生不利影响，包括光热转换表面的损伤、传热系统的性能下降等。
因此，在设计中需要考虑系统的耐高温性能。
五、温度与季节、地域的关系：季节变化：季节变化直接影响太阳能集热系统的温度。
在冬季，太阳辐射较弱，温度较低，需要通过优化设计提高效率；夏季则需应对高温和高辐射。
地域差异：不同地域的气候条件也会对太阳能集热系统的性能产生影响。
太阳能热水器技术参数
太阳能热水器技术参数1.热水器型号和容量:太阳能热水器根据其型号和容量的不同，可以满足不同消费者的需求。
常见的型号有80升、100升、150升、200升等，容量越大，能够提供的热水量越大。
2.太阳能集热器面积:太阳能热水器的核心部件是太阳能集热器，它用来接收和转换太阳能辐射为热能。
太阳能集热器的面积通常在2平方米到5平方米之间，面积越大，可以接受和储存的太阳能辐射量就越多。
3.太阳能集热器材质:太阳能集热器通常采用高效吸热材料，如铜板、铝板、铜管和铝板等。
这些材料具有良好的热传导性能和耐腐蚀性能，可以最大限度地吸收和转化太阳能。
4.热水温度范围:太阳能热水器可以提供的热水温度范围通常在40℃到70℃之间。
在太阳能集热器的作用下，可以通过调节水箱中的温度控制装置，达到不同的热水温度要求。
5.热水器效率:太阳能热水器的效率是指太阳能辐射转换为热水能量的比例。
常见的太阳能热水器效率在50%到80%之间，效率越高，利用太阳能的能力越强。
6.电辅助加热功率:为了保证在太阳能不足的情况下也能正常供应热水，太阳能热水器通常配备了电辅助加热装置。
电辅助加热功率根据热水器的型号和容量不同，通常在1千瓦到3千瓦之间。
7.保温层厚度:为了减少热水的损失，太阳能热水器通常在内胆外层加装了一层保温材料，如聚氨酯泡沫。
保温层的厚度通常在50毫米到100毫米之间，保温层越厚，保温效果越好。
8.控制方式:太阳能热水器的控制方式通常有手动控制和智能控制两种。
手动控制需要用户手动调节热水温度和开关机等操作，而智能控制可以根据环境温度和热水需求自动调节。
以上是太阳能热水器的一些技术参数。
随着科技的进步和人们对节能环保的追求，太阳能热水器将会得到更广泛的应用，为我们提供更加便捷和环保的热水供应。
太阳能集热效率
太阳能集热效率
太阳能集热器的集热效率是指太阳辐射能进入集热器后被转化为有效热能的百分比，它是评价集热器性能的重要指标。
太阳能集热器的集热效率受多种因素影响，包括：
1. 集热器的类型和设计：不同类型的太阳能集热器的集热效率不同。
例如，平板式太阳能集热器的集热效率通常较低，而真空管式太阳能集热器的集热效率相对较高。
2. 集热器的材料：太阳能集热器的集热器材料对集热效率有着重要的影响。
集热器热损失小、吸热能力高的材料通常能提高集热效率。
3. 太阳辐射强度和入射角度：太阳辐射能量的强度和入射角度对集热效率有重要的影响。
当太阳辐射能量强度高并垂直入射时，集热效率会提高。
4. 温度差：集热器与集热介质之间的温度差也会影响集热效率。
当温度差越大时，集热效率也会相应提高。
太阳能集热器的集热效率一般在30%~70%之间，但具体效率取决于上述因素的综合影响。
为了提高集热效率，可采用多种技术手段，如利用反射器提高辐照强度、采用特殊涂层改善集热器材料的吸收性、降低集热器损失等。
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一、太阳能热水工程的一般形式和优缺点：
1、分体式强制循环型：真空管集热器通过管道与储水箱相连，根据太阳能
真空管的水温与水箱的水温之差，用循环泵使太阳能真空管的水与水箱的水进行
强制热交换。即太阳能真空管的水温高于水箱水温5度—10度时，循环泵工作，
将水箱的水抽到太阳能真空管集热器底部，集热器上部的热水从而顶入水箱；当
太阳能真空管的热水与水箱水温平衡时，循环泵停止工作，这样不断提高水箱的
水温。这种方式热效率高，水箱提温快，但需要增加循环泵的费用。有的用户采
用定温出水式，即当太阳能集热器的水温高于设定值1时，向集热器供自来水，
将集热器的热水顶入水箱，当太阳能集热器的水温低于设定值2时，停止供水。
这种办法好处是成本低，但要随季节不同调整设定值，不太方便。
2、联体式自然循环型：真空管集热器直接与水箱相连，太阳能真空管的水
温升高时热水进水箱上部，温度较低的水入真空管，这样周而复始，提高水箱水
温。成本虽然较低，但是效率差，而且不利于随时取热水。安装时各水箱需在同
一水平位置，困难较大。
二、对全自动控制柜功能的一般要求：
1、自动检测并控制水箱的水位，因为水箱的水温一般大于63℃，传感器容
易长水垢，因此水位传感器必须具有防水垢功能。
2、自动检测太阳能集热器和水箱的水温，并能自动测算出两水温之差。
3、自动测量水箱的水温，并能控制辅助加热器的开、关。
4、自动测量可能结冰的管道温度，能自动防止结冰。
5、自动防止在水位不够的情况下开启电加热。
6、上述任何功能都可做定时控制，每天可定时12次以上。
7、漏电时在0.01秒内能够自动切断电源；功率大于设计值时能够自动切断
电源。
8、以上任何功能在断电状态下可做到长达一年以上的记忆。
三、太阳能集热工程一般计算方法：
1、真空管数量的计算：真空管集热器（ø47）10根可作为1平方米的集热
面积，在一般光照下每天可产生45℃--65℃的热水90千克。如果每天要用热
水X吨，太阳能集热器真空管的根数为Y，那么Y=（1000X÷90）×10。例如
需要8吨热水，那么Y=（1000×8÷90）×10=888（根）
2、辅助电加热功率的计算：①当阴雨天无光照时，需要热水，可通过电辅
助加热的办法，其功率大小的运算如下：一般情况下按每吨水5千瓦计算。例如
8吨水需8×5=40千瓦。但是不能取40千瓦，为三相负载平衡，尽量能够被3
整除应该取42千瓦，这样每相负载14千瓦，因为40千瓦不能被3整除。②电
加热导线的直径的计算方法：一般每平方4安培。例如42千瓦（三相电）需要
10--12平方的导线。公式：S（平方数）=P（功率）÷3（三相电）÷220（相
电压）÷4（每安培平方数）。导线过长应适当增加直径。③防漏电的措施：a、
电加热的水箱必须可靠接地，即使潮湿的地面，地线角铁必须打入2米以下。干
燥的地面得4米以下，以见湿土为准。有的人想用避雷线代替地线，这是绝对不
允许的。但可以用大楼的主地线代替。（可以从大楼的配电柜中找）b、全自动
控制柜里面应安装国家权威部门认证的漏电断路器。c、另外，加长热水出水管
道，也是提高安全系数的办法。
3、循环泵、电磁阀的选购方法：①循环泵应在估算每天循环次数和水箱总
量的基础上计算出流量，根据流量计算和扬程去选循环泵。一般功率40瓦—400
瓦之间。或询问循环泵供应商。②电磁阀：一般应采用220V交流电压，20瓦
的功率，这样可防止电压波动带来的危害，直径可取ø25—32mm。电磁阀一
般无漏电之虑
四、工程造价的计算方法：
1、按真空管的面积计算：一般每平方米1600—1900元左右。
2、按每日产热水（45℃以上）每吨按1.5—2.8万元左右。
五、管道防冻的方法：
1、定温使用伴热带，当管道温度低于某值时（例如2℃），给紧贴管道外
壁的伴热带通电加温；当管道的温度到达另一值时（例如6℃），伴热带断电。
伴热带功率的计算方法：宽8mm，每米15瓦—20瓦，10米可达200瓦，采
用0.5平方的电线即可，如果宽度大于8mm，每米的功率大于20瓦。伴热带
越长功率越大。
2、定温控制循环泵，使管道的水和水箱的水进行热交换，提高管道温度，
防止结冰。如果全自动控制柜设计合理，集热器与水箱进行热交换的循环泵可以
同时担任防冻循环泵。
六、水路设计注意以下规律：
1、同一容器，热水向上移动，冷水向下移动。
2、同一管道水总要保持同一个水平面。
3、同一管道中气体总要到最高处，注意使水中气体有泄放孔。
4、自来水的压力一般大于热水的压力（水箱水的压力计算方法：水深10
米可作为一个大气压计算。而自来水的压力一般可达4个大气压）。
5、存在虹吸现象，利用该原理可以越过障碍物。
6、同一管道中，直径大的流速慢，直径小的流速快；直径大的管壁压强小，
直径小的管壁压强大。七、恒温出水的办法：采用定温控制的办法：设定上限水
温，高于某水温值时加入自来水使水温下降，达另一值时停止加水。
总之，只要采用科学的态度设计安装太阳能热水工程，会达到成功的目的。
但核心是要寻找可靠的全自动控制柜，重点是水箱水位传感器具有防水垢功能，
而正确安装全自动控制柜，必须在认真读懂使用说明书的条件下，去施工，防止
出错。