平板型太阳集热器
11 热性能
注: η0α为集热器基于采光面积、进口温度的瞬时效率截距; U为以Ti※为参考的集热器总热损系数;
b、应作出(te-ta)随时间的变化曲线,并给出平板型太阳能集热器 的时间常数τc;
c、应给出平板型太阳能集热器的入射角修正系数Kθ随入射角θ的变 化曲线和θ=50°时的Kθ值;
12 压力降落 应作出平板型太阳能集热器压力降落特性曲线△p~
7.2、外观检查
试验条件 试验方法
试验在常温下进行,对样品进行两次外观检查(首 次检查和末次检查),首次检查在做其他14项检测项目 之前进行,末次检查在完成除透射比和涂层之外的其他 12项后进行。
由专业技术人员目视检查平板型太阳能集热器产品 的主要部件情况,对主要部件存在的问题进行判定。
试验结果
平板型太阳能集热器样品外观没有问题。 首次和末次的外观检查结果一致。
3、吸热板芯结构 3.1、铜铝复合吸热板芯结构
该板芯为非承压型,吸 收率为90%,发射率为
20%左右
铜铝复合阳极化 选择性吸收涂层
板芯
铜铝复合阳 极
化翅片截面
3.2、全铜(铜铝)条带式吸热 板芯结构
该板芯为承压型,吸收率 镀黑铬为94%(蓝钛为96 %),发射率为10%(蓝
钛8%)左右
全铜镀黑铬或蓝钛 吸收涂层超声波板
GB/T11835
玻璃棉a
GB/T13350
聚苯乙烯泡沫塑料b
GB/T10801.1, GB/T10801.2
a )若用此种材,应在吸热体与吸热材料之间采取固定措施以免保温材料下滑和外鼓。 b )若用此种材,应在吸热体与吸热材料之间采取一些隔离措施。
七、平板集热器检测试验项目及方法
7.1、试验顺序
2 耐压
传热工质应无泄漏,非承压式集热器应承受0.06MPa的工作压力,承压 7.3 式集热器应承受0.6MPa的工作压力
3 刚度 应无损坏及明显变形
7.4
4 强度 应无损坏及明显变形,透明盖板应不与吸热体接触
7.5
5 闷晒 应无泄漏、开裂、破损、变形或其它损坏
7.6
6 空晒 应无开裂、破损、变形或其它损坏
13 耐撞击 应无划痕、翘曲、裂纹、断裂或穿孔
14 涂层
吸热体和壳体的涂层应无剥落、反光或发白现象,应给出吸热体的 红外发射,吸热体涂层的吸收比应不低于0.92
15 透射比 应给出透明盖板的透射比
试验方法 GB/T470 6-2007 7.12
7.13 7.14 7.15 7.16 7.17
◆吸热体材料与工质接触部位不应溶解出有碍人体健康的物质。材料选择标准参照表1; 吸热体焊接应符合GB/T12467.3的规定。 ◆透明盖板材料参照表2中标准; ◆隔热体热导率不大于0.055W/ (m·℃)。隔热体材料参考表3中标准。 ◆吸热体和壳体涂层的推荐技术要求参见表4(见29页)
全铜镀黑铬 平板集热器
2、产品结构及工作原理
平板集热器的工作原理
平板型太阳集热器的工作 原理,是让阳光透过透光盖 板照射在表面涂有高太阳能 吸收率涂层的吸热板上,吸 热板吸收太阳辐射能量后温 度升高,一方面将热量传递 给集热器内的工质,使工质 温度升高,作为载热体输出 有用能量,另一方面也向四 周散热。盖板则起允许可见 光线透过,而红外热射线不 能透过的作用,也就是所谓 温室效应,使工质能带走更 多的热量而提高太阳集热器 的热效率。
盖板的作用是为减小热损失。集 热器的吸热板在将接收到的太阳辐 射能量转变成传输给工作介质的热 能时,也向周围环境散失热量;在 吸热板上表面加设可透过可见光而 不透过红外热射线的透明盖板,就 有效地减少了这部分能量的损失。
外壳 (边框、底板)
为了将吸热板、盖板、保温材料组成 一个整体并保持一定的刚度和强度便于安 装,需要有一个美观的外壳,一般用钢材 、彩色钢板、压花铝板、铝板、不锈钢板 、塑料、玻璃钢等制成。
7.7
7 外热冲击 不允许有裂纹、变形、水凝结或浸水
7.8
8 内热冲击 不允许损坏
7.9
9 淋雨 应无渗水或破坏
7.10
10 耐冻试验 集热器应无泄漏、损坏、变形、扭曲,部件与工质不允许冻结
7.11
序 项目
号
技术要求
a、平板集热器的瞬时效率截距η0α应不低于0.72; 平板型太阳能集热器的总热损U应不大于6.0W/(m2. ℃);
一、标准适用范围
《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
辐照度对时间的积分。单位为焦〔耳〕每平方米(J/m2)。
吸收的与入射的辐射能通量之比。
热辐射体的辐射出射度与处于相同温度的全辐射体的辐 射出射度之比。
太阳辐照度或工质进口温度每发生一个阶跃变化之后,集热器工质出 口温度随之变化后达到它稳定值的63.2%所需要的时间。
四、符号与单位
符号 H G ta te ti Ti※ u U Kθ ηo.α τc θ △p
平板太阳能集热器
(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
此部
位可 采用 超声 波或 激光 焊接
4、平板集热器结构尺寸
●平板型太阳能集热器外形尺寸宜参照建筑模数确定,国标中的尺寸只作为推荐尺寸
平板太阳能集热器国标推荐外形尺寸
长a
宽b
长a
1.0m
1.0m
1.5m
1.2m
1.0m
2.0m
注: a与b 的测量位置分别为外边框的长度与宽度的最大尺寸
宽b 1.0m 1.0m
意义 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=(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 集热器时间常数 入射角 压力降落 通过集热器的流量
第三部分 第四部分
用表3的拼音字母表示吸热体材料的类型,表3中没有表示 的新材料一般用其汉语拼音的第一个字线表示。对由不同材 料组成的吸热体,应采用“管材代号/板材代号”表达材料类型, 如铜铝复合的表达方式“T/L”。
吸热体涂层类型一般用汉语拼音第一个字线表示,吸热体 材料类型和吸热体涂层之间用“/”隔开.
阳镀 极黑 化铬 涂涂 层层
阳镀 极黑 化铬 涂涂 层层
镀 黑 铬 涂 层
蓝 钛 涂 层
镀 黑 铬 涂 层
蓝 钛 涂 层
镀 黑 铬 涂 层
蓝 钛 涂 层
镀 黑 铬 涂 层
蓝 钛 涂 层
阳 极 化 涂 层
集热器板芯的型式分类
管
翼
板
管
式
式
扁 盒 式
翼 管 式
铜铝复合阳极 氧化平板集热 器
氮氧化钛板芯 平板集热器
表示集热器改进型号 表示集热器采光面积 表示吸热体的材料类型及其涂层类型 表示吸热体的结构类型/工作压力 表示平板型太阳能
第一部分 第二部分
用汉语拼音字母P表示平板型太阳能集热器。
用G(管板式)、Y(翼管式)、B(扁盒式)、S(蛇管 式)表示吸热体的结构类型。用阿拉伯数字表示以MPa为单 位的工作压力,小数点后保留一位数字。
平板集热器
吸热板
透明盖板 采光面积(A) 辐照量(H) 吸收率 (α) 发射率(ε)
时间常数 τc
三、定义及术语
太阳能热利用系统中,接收太阳辐射并向其传 热工质传递热量的非聚光型部件。其中吸热体 结构基本为平板形状。
平板集热器内带有流体通道的基本为平板形状的吸热体。
平板集热器采光口上复盖的一层或若干层透明板状器件。 其作用为透过太阳辐射、阻止长波辐射透出、降低吸热 板热损以及减少环境对集热器的影响。 集热器采光平面上接收太阳辐射的最大投影面积。单位为 平方米(m2)。
采光面积为2.0㎡ 吸热体材料为铜,吸热体涂层为黑铬 管板式吸热体结构,集热器工作压力为0.6 MPa 平板型太阳能集热器
六、平板集热器技术要求
序 项目
号
技术要求
试验方法
1 外观
集热器零部件易于更换、维护和检查,易固定。吸热体在壳体体内易 GB/T470 安装平整,间隙均匀。透明盖板与壳体应密封接触,考虑热膨胀情况, 6-2007 透明盖板无扭曲、划痕。壳体应耐腐蚀,外表面涂层应无剥落。隔热 7.2 体应填塞严实,不应有明显萎缩或膨胀隆起现象。产品标记符合标准 规定
表1 用于吸热体与传热工质接触部位的材料
材料
标准
紫铜管
GB/T1527
紫铜带
GB/T11087
防锈铝板
GB/T3880
表2 用于透明盖板的材料 材料
普通平板玻璃 钢化玻璃
聚酯玻璃钢
标准 GB4871 GB15763.2 GB/T1446
表3 用于隔热体的材料
材料
标准
聚氨酯泡沫塑料
QB/T3806
岩棉a
嘉普通平板太阳能集热器推荐外形尺寸
长a
宽b
长a
宽b
2.0m
1.0m
1.5m
1.0m
2.4m
0.8m
注: a与b 的测量位置分别为外边框的长度与宽度的最大尺寸
平板式阳台壁挂太阳能热水器安装手册
平板式阳台壁挂太阳能热水器安装手册安装原理图安装热水器所需工具:管钳、活动扳手、钢锯、扩口器、水钻、冲击钻、水平尺、热熔器、Φ19套筒、安全带、手钳、尖嘴钳、剥线钳、螺丝刀、长绳等。
安装所需材料Φ16铜管、橡塑保温管、扎带、锡箔胶带、2平方三芯电源线、绝缘胶带、伴热带(水箱在室外必装)、零度开关等。
安装说明1.集热器的出水端略高1.5-2cm2.水箱比集热器要高200-300mm3.水箱与集热器的连接铜管间距不得超过2.5m4.水箱如放置于室内,打过墙眼时过墙眼应打成斜眼,靠水箱端略高。
5.水箱的出水口与进水口要安装活结,便于日后维护。
6.正确使用减压阀。
7.正确安装使用伴热带。
8.详细了解墙体结构,如果结构是框架结构墙面使用空心砖时,固定水箱的膨胀螺栓应改用通杆螺栓。
9.根据具体情况确定水箱和集热器位置,制定合理可行的安装方案,确保安全。
10.安装角度以不小于30°为宜。
安装步骤1.安装前检查:检查工具材料是否齐全,检查安全带、大绳是否符合安全要求。
确认集热器的出水方向是否符合安装需求。
2.集热器的安装:2.1.先将随机附带的支架分成两组,将三角架组装好(组件4暂不安装),螺栓紧固。
2.2.将支架用膨胀螺栓固定在墙上或阳台上,确定支架安装牢固。
支架的上下位置以不遮挡下层住户窗户为准,左右支架位置距离太阳能集热器左右边沿500-600mm处。
2.3.确认太阳能集热器的出水方向是否在水箱一侧。
2.4.将集热器安全放置于支架上,用组件4压紧太阳能集热器,然后用螺栓紧固;确认集热器安装牢固,位置水平符合要求。
3.水箱的安装:3.1.确认墙体能承受水箱装满水后总重的三倍,否则应采取加固措施。
3.2.确定水箱的安装位置,应确保水箱的下循环管口高于集热器的顶部200-300mm以上;并且水箱与太阳能集热器连接铜管长度不大于2500mm。
3.3.根据水箱吊装板的孔距,将吊装板用Φ16的膨胀螺栓或Φ16的通杆螺栓固定。
平板壁挂式太阳能热水器产品说明书 70克黑白印刷
阳台壁挂式太阳能热水器(平板、U型管、超导热管抗冻型通用)使用说明书目录1.产品简介 (2)2.工作原理 (2)3.产品特点 (3)4.安全特点 (3)5.产品型号 (6)6.产品组成 (7)7.产品安装 (9)8.产品使用 (13)9.常见问题FAQ (17)1.产品简介阳台壁挂太阳能属于分体式太阳能热水系统,水箱放置在阳台内,集热器放置在建筑南立面阳台上。
其工作原理为:利用集热管将吸收的太阳辐射转换成热能。
再通过水箱内换热器进行二次换热原理,从而使整个水箱内的水温逐渐升高。
2.工作原理集热器里面的吸热器将吸收的太阳辐射转换成热能,使得集热器换热管内中的工质的温度不断升高,再利用自然循环系统,使水箱内的水逐渐升温。
由于集热器内的工质为抗低温液体,能保持在零下40度不冻。
所以即使高寒地区,一年四季也可正常运行。
工作示意图:平板式U型管式3.产品特点(1)分体安装太阳能集热器与水箱完全分离,集热器在阳台外部安装,水箱充分利用阳台的室外空间,解决了高层建筑的用户无法安装太阳能热水系统的问题,并且实现了太阳能与建筑的完美结合。
(2)承压运行水循环系统为承压系统,出水压力稳定,能达到恒温恒压,冲刷感强,使洗浴更加舒适。
(3)系统节能工质循环系统为自然温差循环,无需电能,在阳光充足的情况下,提供用户热水,整个系统为超低能耗。
(4)单向换热集热器换热管内不走水,集热器和水箱是换热式工作。
并且换热属于单向换热,因而水箱内的热量不会通过集热器向外流失。
(5)智能控制系统采用智能控制器,并具有防高温、防腐蚀、防干烧、防漏电等多种保护功能,使用安全方便。
(6)光电互补太阳能与其电能互补,保证用户随时使用热水。
(7)安全可靠平板(U型管或超导热管)太阳能集热换热技术,既提高了阳台壁挂产品的热效率,又成功实现了产品与建筑一体化的要求,并且大大解除了传统太阳能热水器冰冻、易炸管、易漏水、易结垢等隐患,从此使传统太阳能热水器告别了“不安全”时代。
东泰阳光平板壁挂式太阳能热水器产品说明书
东泰阳光平板壁挂式太阳能热水器产品说明书阳台壁挂式太阳能热水器使用说明书- 0 -- 1 -- 0 -- 0 -1.产品简介阳台壁挂太阳能属于分体式太阳能热水系统,水箱放置在阳台内,集热器放置在建筑南立面阳台上。
其工作原理为:利用集热管将吸收的太阳辐射转换成热能。
再通过水箱内换热器进行二次换热原理,从而使整个水箱内的水温逐渐升高。
2.工作原理集热器里面的吸热器将吸收的太阳辐射转换成热能,使得集热器换热管内中的工质的温度不断升高,再利用自然循环系统,使水箱内的水逐渐升温。
由于集热器内的工质为抗低温液体,能保持在零下40度不冻。
所以即使高寒地区,一年四季也可正常运行。
工作示意图:- 1 -3.产品特点(1)分体安装太阳能集热器与水箱完全分离,集热器在阳台外部安装,水箱充分利用阳台的室外空间,解决了高层建筑的用户无法安装太阳能热水系统的问题,并且实现了太阳能与建筑的完美结合。
(2)承压运行水循环系统为承压系统,出水压力稳定,能达到恒温恒压,冲刷感强,使洗浴更加舒适。
- 2 -(3)系统节能工质循环系统为自然温差循环,无需电能,在阳光充足的情况下,提供用户热水,整个系统为超低能耗。
(4)单向换热集热器换热管内不走水,集热器和水箱是换热式工作。
并且换热属于单向换热,因而水箱内的热量不会通过集热器向外流失。
(5)智能控制系统采用智能控制器,并具有防高温、防腐蚀、防干烧、防漏电等多种保护功能,使用安全方便。
(6)光电互补太阳能与其电能互补,保证用户随时使用热水。
(7)安全可靠平板太阳能集热换热技术,既提高了阳台壁挂产品的热效率,又成功实现了产品与建筑一体化的要求,并且大大解除了传统太阳能热水器冰冻、易炸管、易漏水、- 3 -易结垢等隐患,从此使传统太阳能热水器告别了“不安全”时代。
4.安全特点安全一:冬季“防冻”的太阳能一般的太阳能,寒冷的冬季,普通真空管结冰被冻,热水器也随之“冬眠”。
平板(U型管或超导热管)太阳能技术,由于有速热工质,低温启动快,传热效率高。
太阳能集热器
通常,反射率ρ和透射率τ可以用下式表示:
其中,下标b和s分别表示直射辐射和散射辐射, 下标R和e分别代表入射辐射的反射和透射部分。
盖板内的辐射实际上是经过了多次反射。
利用菲涅尔(Fresnel)公式,反射率可以表示为
其中,θ1和θ2分别为入射角和折射角。 根据光的折射定律,有
其中,n1,n2分别为空气和玻璃的绝对折射率; n21为玻璃相对于空气的相对折射率。
盖板对辐射的吸收,不论是在短波区域还是在长 波区域都要比较小。
玻璃在可见光区域透射率约为97%,在红外区的 吸收率约为94%。
根据基尔霍夫定律,红外区的高吸收率导致高发 射率,使得辐射热损失增加。
通过喷涂在红外区域透明的涂层(如氧化铟(In2O3), 氧化锌(ZnO2)),可以大大减少红外辐射热损失。
(2)侧面热损 侧面热损主要由热传导和对流造成。 平板型集热器的侧面通常由框架与保温层构成。
由于框架的内部面对几种不同的温度,故侧面传 热应是二维的。为了获得关于侧面传热系数的比 较保守的估计,可以假定框架内部的温度处于最 高可能的温度(即吸热体温度T),这样传热就变为 一维的。
侧面热阻Rs为
(2)盖层 允许太阳辐射透过但阻碍吸热体的长波辐 射以减少吸热体的热损。
(3)保温层 减少吸热体不直接吸收太阳辐射部分的 热损。
(4)工质及流动通道 使工质能与吸热体发生热接触。 集热器的工质为流体(液体或气体)。
(5)支架及框架 将集热器的各个部分连接成一个整 体并支撑其重力。
液体集热器用水或者水-防冻剂混合物作为工质, 有时也用轻油、硅油、乙烯等作为工质。
热损失可以表示为
其中,Qk为吸热体的传导热损失,W;Qc为吸热 体的对流热损失,W;Qr为吸热体向外的长波辐 射热损失,W。
蒙城太阳能平板集热器说明
蒙城太阳能平板集热器说明新型专利高科技平板集热器优势说明平板集热器性能比较关于平板集热器太阳能系统,业界存在一些误解。
其一是平板集热器太阳能系统四季全天候运行问题,很多人认为平板集热器太阳能 系统不能在冬季运行,实际上这种观点是错误的。
目前,平板集热器 太阳能系统一般采用回流排空技术,在北方地区可方便地解决集热器 过冬防冻问题,无集热器冻坏的后顾之忧,并且可以解决夏季(或热 水负荷不匹配时)系统过热问题,这一特点对太阳能采暖系统非常有 利。
此外,回流排空防过热、防冻技术方案在荷兰等欧洲国家也大量使用,是一种非常成熟的技术方案。
另一个误解是平板集热器得热量问题,很多人认为平板集热器太阳能热水系统的得热量(或产水量)要低于真空管集热器热水系统,实际检测表明:采用黑铬选择涂层平板集热器热水系统产水量要高于相同总面积的真空管集热器热水系统。
从测试结果可以看出,在北方地区,高效平板集热器太阳能热水系统的产水量要高于同等面积的真空管集热器系统。
其中一个重要原 因是同等面积下真空管集热器采光面积要低于平板集热器采光面积。
太阳能热水器的主要性能指标是热性能。
中国农村能源行业协会太阳能热利用专业委员会从1994年到1997年四年中检测的117台太 阳能热水器进行分析: 日平均效率国标要求 ≥45% 平均热损系数国标 要求 ≤5W/M 2 ℃ 检测结果 产品类型 达 标 % 未达 标 % 全达标平板热水器39台36 92.3 3 7.7 38台<4.0 1台 >4.0 真空管热水 器78台65 83.3 13 16.7 72台<1.5 6台>1.5 从以上数据可以看出真空管热水器日平均效率达标情况,均低于平板U n Regi st e r e d热水器,未达标率高于平板二倍。
从平均热损系数分析,真空管热水 器比平板热水器要低一倍多。
原因有三:①真空管热水器基本上是紧 凑直插式,直径37/47,长1.2米的真空管内取不出来的热水,每支管 子达0.9公斤,按粗略计算每平方米(10支管子)热水器的约9公斤热 水无法使用(占总容水量9-10%),而每平方米平板热水器取不出来的 热水只有1公斤左右(占总容水量1-1.4%)。
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℃。
平板型太阳能双效集热器空气集热性能的理论分析
GU0 Ch a o , M A J i n - we i , HE We i
( D e p t .o f Th e r ma l S c i e n c e 8 L E n e r g y E n g i n e e r i n g , US T C, He f e i 2 3 0 0 2 6 , Ch i n a )
器, 上、 下 流道 高度均为 l 5 mm至 2 5 mm 间时 ; 空气集热 ; 热效率 ; 有效能
中图分类号 : T K5 1 9 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 6 — 4 5 4 0 ( 2 0 1 3 ) 0 5 一 i 0 0 — 0 5
Th e o r e t i c a l i nv e s t i g a t i o n o f t h e r ma l p e r f o r ma n c e o f f l a t
d u a l - f u nc t i o n s o l a r c o l l e c t o r
模型 , 以热力学第一定律和第二定律为基础 , 综合考 虑空气集 热效率 和净有效 能的情况下 , 研 究 了两 种空气 流道结构 条件 下 , 流道高 度对集 热器 性能 的影 响。结果 表 明, 对 于上 流道 结 构 的空气 集热 器 , 流 道高度 为 1 5 mm 时 , 热效率和净有效能均最高 , 1 5 mm是上流道式集热器的适宜流道高 度 ; 对 于双流道结构 的空气集热
Ab s t r a c t : I n t h i s p a p e r ma t h e ma t i c a l mo d e l f o r t h e s i n g l e d u c t a n d d o u b l e d u c t d u a l — f u n c t i o n s o l a r c o l — l e c t o r s wo r k i n g i n a i r h e a t i n g mo d e h a s b e e n s e t u p . Th e e f f e c t o f t h e c h a n n e l d e p t h o n t h e e n e r g y g a i n a n d n e t e n e r g y g a i n o f d u a l — f u n c t i o n s o l a r c o l l e c t o r s h a s b e e n i n v e s t i g a t e d .B a s e d o n t h e f i r s t a n d s e c o n d l a ws o f t h e r mo d y n a mi c s ,t h e o p t i ma l c h a n n e l d e p t h f o r s i n g l e d u c t d u a l — f u n c t i o n s o l a r c o l l e c t o r i s s u g g e s t e d a s 1 0 mm. F o r d o u b l e d u c t d u a l — f u n c t i o n s o l a r c o l l e c t o r s ,t h e o p t i ma l c h a n n e l d e p t h s s h o u l d b e 1 5 —2 5 m m t o g e t ma x i mu m h e a t a n d e n e r g y . Ke y wo r d s : d u a l - f u n c t i o n s o l a r c o l l e c t o r ;a i r h e a t i n g ;t h e r ma l e f f i c i e n c y ;e n e r g y
全玻、热管、平板集热器优缺点对比
全国各地
保温方式
真空保温,效果优于平板
集热器材料保温
真空保温,效果优于平板
防冻性能
集热器本身防冻,温度低于0℃的区域地区需考虑管路防冻
温度低于0℃的区域,集热器本身无法解决冬季防冻,集热器及管路均需考虑防冻
本身防冻
安装
现场组装较为繁索,工程量较大
安装相对方便
组装较为繁索,工程量较大
维修/养护
调试运行时真空管故障率偏高,正式运行后稳定,日常维护量小,不需专业人员
设计寿命
15年
20年
15年
投资
较低
较高
较高
美观
对建筑产生负面影响。储热水箱放在屋顶,屋顶承重,易破坏防水,且很不美观。
只有很轻的集热器部分装于阳台或屋顶,重的储热水箱则放在阁楼、楼梯间、地下室或卫生间,屋顶不承重,所以建筑负载很小,(安装)不会破坏防水,还有利于屋顶保温,也很美观。
占地面积相对较大,考虑屋顶承重能力
安全可靠
真空管易破碎,玻璃碎片由天而降易使人受伤害,非常危险。
平板式集热器安全可靠,玻璃经钢化处理,强度高不易破碎,万一破碎也不易伤人
安全可靠,单支管的破坏不会影响正常运行
自我保护功能
真空管因热损小,易出现高温,使封闭式真空管热水系统产生高温蒸汽,系统内压过大,造成系统损害,且工质挥发严重。
平板太阳能热水器具有过热保护功能,确保系统安全正常运行。如果系统水温过高,则集热器对外散热加快,温度难以继续上升,从而抑制系统压力增长,使系统得到保护并且减少或防止工质的挥发。
传统建材,故障率低,日常维护量小,无需专业人员
调试简单方便,不需要专业人员
承压性能
无法承压使用
可以承压使用
关于平板型太阳能集热器雾气产生的原因分析及解决方案的研究
关于平板型太阳能集热器雾气产生的原因分析及解决方案的研究摘要:近年来随着国家对新能源行业的政策导向,国内新能源行业蓬勃发展;平板型太阳能集热器以其独特的优势在太阳能热水工程中也得到了很多应用;当然应用中由于种种因素,也产生了不少问题;本文笔者通过对平板型太阳能集热器的结构及特点的分析,解释了集热器内产生雾气的原因,并对消除雾气的方法进行了总结;关键词:平板型;太阳能集热器;除雾;一、前言近年来随着人们对环保意识的增强,国家对新能源行业的政策导向,国内新能源行业蓬勃发展;平板型太阳能集热器以其独特的优势在太阳能热水工程中也得到了很多应用;但由于产品缺陷、施工等诸多问题导致部分这类热水工程项目应用并不顺利,行业发展遇到一定阻力;二、平板型太阳能集热器的结构及特点分析2.1、结构示意图2.2、结构特点分析2.2.1、平板型太阳能集热器整体犹如一个扁平状的长方体,较容易与建筑物相结合,即建筑一体化优势明显;2.2.2、集热器上表面的透明盖板,一般都使用透光率>95%的钢化玻璃,其透光率高,强度大;2.2.3、集热器的其余几个面,一般都由金属盒体包裹,金属盒体具有强度高、耐腐蚀等特征;2.2.4、集热器工质的流道一般都使用金属管材,其具有耐腐蚀、强度好、易加工等特征;2.2.5、工质的流道与吸热体之间一般使用超声波焊接、激光焊接、卡压等工艺,导热性能好;2.2.6、由于工质的流道一般为金属流道,较易焊接金属管接头,故平板型集热器产品较易与承压系统连接2.2.7、由于集热器为扁平状的长方体,故壳体内部使用抽真空进行保温,一般都采用一定厚度的保温层进行保温,在寒冷的环境中以及集热器内工质温度较高时热损比较大,而且该环境中一定要考虑集热器防冻问题;三、水雾产生的原因分析平板型太阳能集热器内由于某些因素导致湿度较高时,太阳光透过玻璃射向吸热体,吸热体急剧升温带动集热器内部湿空气升温,热的湿空气遇到相对较冷的玻璃,易在玻璃内表壁形成雾装水汽,从而影响太阳光的投射和集热器的性能;故产生雾气主要因素为:1、集热器内湿度高;2、内部空气与玻璃温差大;集热器内湿度高的原因分析:1、集热器的某些部位密封性不够,导致外部水汽较易进入集热器内部;2、集热器的排湿气能力差,导致湿气淤积在集热器内部较难排出;3、由于系统安装应力原因等外部因素导致金属流道出现微漏,进而增加了集热器内的湿度;4、由于焊接工艺、材料缺陷等自身原因导致金属流道出现微漏,进而增加了集热器内的湿度;集热器的内部空气与玻璃温差大的原因分析:1、外部环境较寒冷;2、太阳光突然猛烈地照射集热器;3、玻璃的透光性较好,吸热体升温的速度远大于玻璃升温的速度;四、消除雾气的方法的分析及特点4.1、密封法4.1.1、加强集热器的密闭性,平衡集热器内外压力透气小孔安装一些憎水透气的薄膜或其他阻碍水分子进入又能通气的装置,从而保证外部水分子较难进入集热器内部;4.1.2、该方法增加了部件及材料,集热器生产成本会有所提高;4.2、排泄法4.2.1、增加集热器的排气口或者增大排气口尺寸,让集热器内的湿气较易排泄至外部环境;4.2.2、该方法会增大部分热损,集热器的性能会有些许降低;4.3、玻璃升温法;4.3.1、通过在玻璃表壁增加部分易吸收太阳辐射的涂层,降低因急剧太阳辐照产生的集热器内空气与玻璃的温度差;4.3.2、该方法减少了金属流道对单位面太阳辐射的吸收,集热器的性能也会出现些许降低;上述几种方法,主要是针对集热器产品本身的设计,除此之外,还可以通过提高原材料的质量把控,提升制造工艺,提升金属流道的质量;也可以加强施工队伍的管理,消除系统管路应力对产品的不良影响来降低或消除雾气的产生;四、总结本文笔者通过对平板型太阳能集热器的结构分析,描述了平板型集热器的优缺点,也对平板型太阳能集热器的水雾产生原因进行了分析阐述,并提出了几种进行除雾的方法;希望能够对平板型太阳能集热器在热水工程上的应用提供产考。
壁挂太阳能平板集热板内部结构
壁挂太阳能平板集热板内部结构壁挂太阳能平板集热板内部结构,你知道吗?说实话,要不是你问,我可能也不太会去细想这个问题。
太阳能听起来那么高大上,大家都知道它是如何运作的,但要讲到那些看不见的“内在”结构,很多人可能就懵了。
壁挂太阳能平板集热板就像是一个看似简单却充满智慧的“小机器”。
它的工作原理就像是现代科技与自然力量的一次完美结合。
先说一下外观。
你有没有注意过那些在屋顶或者阳台上挂着的太阳能集热板?它们看起来像一个大大的“黑板”,表面光滑,四四方方的,像一个巨大的电视屏幕,不注意看,可能还以为是一个高科技的广告牌。
这个黑板的“内心”可不是那么简单。
你知道吗,这些板子里藏着不少秘密,甚至就像是一个精密的机器,在默默地为我们提供能源。
先从“内部骨架”说起。
说到这块集热板的框架,很多人可能会觉得没什么特别的。
集热板的框架可不简单,它一般是由铝合金或者不锈钢做成的。
你想,阳光下的烈日、雨水的浸泡,框架必须得够结实,才能支撑这块板子在屋顶上稳定工作。
所以,这些材料的选择可不随便,必须是抗风、抗腐蚀、耐高温的那种。
想想看,能顶得住风吹日晒的“铁汉子”,是不是特别让人放心?再说说内部的集热管。
这个可不得了,它就像是集热板的“心脏”,是整个集热系统的核心部件。
集热管一般是铜管或者铝管,内部充满了特殊的液体,名字就叫做“热媒”。
它的作用是把太阳光转化的热量带走,经过不断的循环,把热量传输到水箱里,让你随时都能用到热水。
它的工作原理很简单,但却十分有效。
阳光照射到集热板的表面后,集热板的表面材料会吸收这些阳光,转化成热量,传导到集热管里。
热媒液体被加热之后,流到系统的其它地方,将热量带到需要的地方。
简直像是一个默默无闻却非常重要的“搬运工”。
你可千万别小看集热板上的那层“吸热涂层”。
它是集热板内部结构的关键。
这一层涂层的作用就像是太阳能板的“超能力”。
它的主要作用是最大化地吸收太阳光并将其转化为热量。
这涂层通常是由一层高效的选择性吸收材料制成,这种材料不仅能吸收太阳光,还能把光转化成热能存储起来。
