真空管太阳集热器发展简介真空管太阳集热器的核心元件是玻璃真空太阳集热管，它采用了真空夹层，消除了气体的对流与传导热损，并应用选择性吸收涂层，使真空集热管的辐射热损降到最低。
玻璃真空太阳集热管分为“全玻璃”与“玻璃和金属结构”两大类。太阳光能转变为热能，可通过联集管内的传热工质（如水）或先通过热管与传热工质进行热交换将热能输送到贮热水箱。从应用上分为用于生活热水（低温），空调和海水淡化等（中温）和太阳能热发电（高温人真空管太阳集热器能在寒冷地区的冬季及低日照与天气多变地区运行。玻璃和金属结构真空太阳集热管承压好，还能工作在中、高温。全玻璃真空太阳集热管结构简单，制造方便，可靠性强和成本低，适宜在低中温运行。
全玻璃真空集热管像一个拉长的暖水瓶胆，先由美国欧文斯一依利诺伊（OwenS－illinoiS）公司推出商品，由两根同轴圆玻璃管组成，内、罩玻璃管间抽成高真空，太阳选择性吸收涂层（表面、膜系）沉积在内管的外表面构成吸热体，将太阳光能转换为热能，加热内玻璃管内的传热流体。全玻璃真空集热管采用单端开口的设计，通过一端内、罩管环形熔封起来，其内管另一端是密闭半球形圆头，带有吸气剂的弹簧卡子，将吸热体玻璃管回头支承在罩玻璃管的排气内端部。当吸热体吸收太阳辐射而温度升高时，吸热体玻璃管圆头形成热膨胀的自由端，缓冲了工作时引起真空集热管开口端部的热应力。吸气剂蒸散后吸收真空集热管在存放及工作过程中所释放的微量气体。经历以下几个发展阶段： l）科研与开发(1979—1985),发明了单靶磁控溅射制备铝-氮/铝太阳选择性吸收涂层。 2）科技成果向生产转化中国太阳能产业联盟网 a．小生产（1986—1989），年产能力3万支真空集热管，期间，清华大学完成了国家“七·五”科技攻关专题“玻璃真空管热水器技术开发与应用”和国家自然科学基金项目“选择性吸收表面光性下降机理的研究”；中生产（1990—1993）。清华大学组建公司，年产能力15万支，1992年市场迅速扩大，出现供不应求。 b．1993年至今，作为国家产学研工程，清华大学与北京玻璃仪器厂组建了公司，1994年9月建成年产能力90万支集热管生产线。1996年9月建成年产能力300万支集热管生产线。1998
年建成年产能力400万支集热管生产线。1998年在北京昌平建成了全玻璃真空管太阳集热器及热水器生产线并以100％的年增量发展。目前，年产能力30万台全玻璃真空管太阳集热器及热水器。 2 全玻璃真空太阳集热管的核心技术 2.1太阳选择性吸收涂层清华大学电子工程系用“湿法”在玻璃上制备了“(Ni·Zn)S/Cu太阳选择性吸收涂层”（197—1981）太阳吸收比0．88—0．90，发射比0．12（80℃）；用真空蒸发技术在玻璃上制备“Cr2O3/Cr2O3+Cr/A1太阳选择性吸收涂层”（1980—1984）太阳吸收比约0．90，发射比0.04（80℃）；磁控溅射技术的工艺控制方便，容易在大面积上获得均匀一致的选择性吸收涂层。从1980年以来，致力于采用磁控溅射技术，研究和开发多种选择性吸收涂层。其中发明专利渐变（多层）铝-氮/铝(A1-N/A1）选择性吸收涂层是我们研究最深入、应用最广泛的涂层，其太阳吸收比可达0．93，发射比约0．05(80℃)
在世界上开创了使用一种金属作为磁控溅射的阴极材料制备包括低发射金属薄膜底层、吸收层（复合薄膜）和减反层（化合物介质薄膜),在制备原理上改变了以往认为需要两种或两种以上的金属材料才能制备优质的太阳选择性吸收涂层，与澳大利亚悉尼大学专利一多层不锈钢一碳/铜涂层（作为低、中温应用于 1980年前后处于世界领先地位）相比，二者光．热性能相近，但后者需用两个阴极（靶）材料一不锈钢和铜，其间需用大屏障隔开以免交叉沾污，这样造成阴极材料的利用率低，而且设备结构复杂。使用单阴极磁控溅射制备
太阳选择性吸收涂层大大减化了磁控溅射镀膜机的构造，使材料利用率增加约一倍，溅射过程中不需要切换阴极引起的辉光放电中止，提高了生产效率。图2中描述渐变铝-氮/铝”吸收涂层的结构及其反射比谱。获1988年国家发明三等奖。“渐变铝-氮/铝”太阳选择性吸收涂层为规模生产全玻璃真空太阳集热管的产业化准备了技术条件。进一步研究制备了“AI-N－F/A1-N/A1”太阳选择性吸收涂层，涂层的太阳吸收比0．954，红外发射比0．060（100℃）；还深入研究了干涉一吸收型Al-N/A1太阳选择性吸收涂层，膜系为A2O3/AIN/（LMVF）A1-N/（HMVF）A1-N/A1，其中HMVF是金属粒子体积比（填充因子）较高的吸收次层，而LMVF是金属粒子体积比较低的吸收次层，具有更高的太阳吸收比与更低的热发射比。在规模化生产中，选用了工艺参数稳定性好和生产效率高的A1-N/A1太阳选择性吸收涂层膜系，对于获得生活热水，至今该吸收涂层有着最好的性能价格比。 2．2开发三代制备太阳设择性吸收涂层的磁控溅射镀膜机和国住面上太阳选择性吸收涂层太阳吸收比的测定方
法第一代：1985—1986年，设计与制造了我国第一台制备太阳选择性吸收涂层的磁控溅射镀膜机，采用了电磁卧式结构。第一代：后来又开发了第一代立式前开门生产1．Zm 长全玻璃真空太阳集热管的选择性吸收涂层使用的磁控溅射镀膜机，一次装载30支内玻璃管，磁场为永久周期磁场。第三代：开发创新了大回路闭合溅射轨迹柱状磁控靶，俗称旋转磁场，具有旋转磁场的阴极，真空室圆柱面曲率半径约350nun，高约2000mm生产1.5m 长全玻璃真空太阳集热管的选择性吸收涂层使用的磁控溅射镀膜机，使阴极材料利用率提高到约5倍以上，降低了成本，而且溅射的吸收涂层的质量更为稳定。过去采用陪片方法，不利于对真空集热管产品内的选择性吸收涂层进行抽检。利用常规的紫外．可见．近红外分光光度计与大积分球配合，开发创新了圆柱面上太阳选择性吸收涂层的太阳吸收比的准确测定方法。1996年经专家评议指出：“使用具有直径为φ150mm的积分球的分光光度计对水平放置玻璃圆柱面与平面玻璃片上太阳吸收比不小于0．84（AM2）的选择性吸收涂层进行测试，测试结果的绝对偏差不大于土0．005。结果表明：可以对圆柱面上的太阳选择性吸收涂层进行直接测量，这样能更真实反应真空太阳集热管内吸收涂层的太阳吸收比，在制定有关标准时可以采纳这种测试方法”。 2．3真空技术与真空排气监测系统1）自行设计与制造了全玻璃真空太阳集热管的高效、节能的真空排气系统，由卧式排气台发展太阳能产业联盟成立式排气台，电加热元件布局合理，配以热反射屏，烘箱内温度比较均匀，使每根全玻璃真空太阳集热管烘烤所需电能大为降低。2）研究开发了优良的真空排气工艺，使全玻璃真空太阳集热管具有长的真空寿命。3）开发了优良的蒸散式吸气剂的去气与优化的蒸散工艺，以取得近于最大的得钡量。4）开发了全玻璃真空太阳集热管真空排气监测系统。该系统有一台主机，10台分机，一台计算机及其通讯接
口。 - 各分机同时和四台真空排气系统通讯，由通讯接口在真空计与分机间交换真空度的数字信号。 - 同时各分机采集烘箱的温度，在不符合工艺及真空破坏时有显示报警。 - 各分机贮存及向主机传送数据，主机与计算机之间采用电流环通讯，主机与分机之间用巡检方式联络，主机与计算机之间采用电流环方式和光纤隔离，克服了高频大功率的强干扰。 - 单片机软件和计算机软件系统全部自行编写；24小时自动采集，用表格显示数据，绘制所有工作台各自的真空排气工艺曲线。全玻璃真空集热管生产是四班三运转，确保了整日的集热管的真空排气质量。 2．4 硼硅玻璃3.3
玻璃管全玻璃真空管集热器是在曝晒、风吹、雨淋、降雪和冰雹袭击等环境条件下工作的。全玻璃真空集热管宜采用“硼硅玻璃3.3”一 ISo3585：1991（E）国际标准化组
织制定的标准。其耐热冲击性好、化学稳定性好和机械强度高的硼硅玻璃。北京玻璃仪器厂进行了不断的开发创新工作。1）ISO3585：1991(E)标准内未注明玻璃的太阳透射比。北京玻璃仪器厂生产的厚1.6mm硼硅玻璃3.3（代号BJ－TY8032）玻璃管，太阳透射比约为0．904（AM1.5）。2）生产出硼硅玻璃管的抗酸和抗水一级，化学稳定性优良，适合内玻璃管中的热水和环境对罩玻璃管的侵蚀作用；硼硅玻璃管的热膨胀系数低
(3.3X100.000001/℃)人具有优良的耐热冲击性能，以及高的机械强度。
https://www.doczj.com/doc/c38143555.html, 3）解决硼硅玻璃3.3玻璃管生产中的技术难点：熔化温度高带来窑炉的耐火材料问题；窑炉内下层玻璃流动难引起的分层问题；无模成型玻璃管的直径、圆度和壁厚尺寸的控制；集热管用玻璃管表面的光洁度和棱线问题，开发了高温合金替代石英陶瓷端头，延长了端头的使用寿命，提高产量10个百分点。4）开发了无模成型玻璃管拉封机和卧式环封机及集热管环封口在线连续返火生产线等集热管用玻璃加工专用生产设
备。5）自行设计与制造了硼硅玻璃3.3玻璃管连续精切烤口的机械化生产设备。 2．5国家标准《全玻璃真空太阳集热管》的制定对全玻璃真空太阳集热管的光一热性能进行了理论分析计算并进行了大量的实验测试工作，确定了罩玻璃管的太阳透射比，太阳选择性吸收涂层的太阳吸收比和热发射比，管内气体压强四个材料和工艺参数，确定了闷晒太阳曝辐量、空晒性能参数和平均热损系数为评价全玻璃真空太阳集热管光一热性能的三参数及其定量的数据，见表1。这三个参数成为起草国家标准“全玻璃真空太阳集热管”的重要基础。过去20年来国际上文献和科技交流中使用空晒温度表示集热管的空晒性能。我们采用了一个参数，称为空晒性能参数，该参数计及了空晒温度、太阳辐照度与环境温度，更合理地表征了全玻璃真空太阳集热管的空晒性能。我们是国家标准《全玻璃真空太阳集热管》（GB/T 17049—1997）的主要起草人。我国是世界上第一个建立《全玻璃真空太阳集热管》国家标准的国家。 3 全玻璃真空管太阳集热器及太阳能热水系统1)SLL型集热管东--西向放置的全玻璃真空管太阳集热器◆自行设计与生产了“水在玻璃管”的联集管。◆真空太阳集热管单排南一北向放置，可以自然循环或强迫循环。◆真空太阳集热管东一西向放置，可以是单排或双排，可工作在定温放水、强迫循环或自然循环。太阳能产业联盟◆用1．2m长的真空太阳集热管50支构成东一西向双排的集热，称SLL-1200/50为一个单元，可灵活地组合成中、大采光面积的真空管太阳热水系统。◆对于一个有上百支或上千支的真空集热管的太阳热水系统，往往有几支真空集热管与集管的连接处，有少部分滴漏水。后来，开发出了合适的集管翻边孔以及密封胶圈的材料与形状，克服了大面积真空集热管太阳热水系统的滴漏水问题。◆为出口需要，从固体力学角度对承压式全玻璃真空管太阳集热器进行结构优化设计，计算和试验研究，开发了能承受3个大气压的具有“水在玻璃管”的真空管太阳集热器，该产品己安装在瑞士BCCh市郊等处。◆集热管东西向排列的热水系统（拉萨西藏）见图3如下。2）SLU型具有U形管铝翼和轧花铝漫反射平板的“水在金属管”的全玻璃真空管太阳集热器承受工作压力为6个大气压（0.6MPa），经德国Fraunhofer太阳能集热设备检测中心检测全面通过欧洲标准PrEN12975。特别是创新了与U形管配合的铝翼的结构形状，顺利通过内热冲击实验。该集热器的集热性能优良，瞬时效率方程为：德国将测得的太阳集热器的瞬时效率方程和入射角修正系数转换到德国维尔兹堡地区的全年的集热性能，是该中心检测以来最优的五台之一。SLU型全玻璃真空管太阳集热器在欧洲使用例见图4如下。3）XR型热管型全玻璃真空管集热器，分为干式与湿式两种联集管，具有不少优点，推广前景良好。 4 全玻璃真空管太阳热水系
统全玻璃真空管集热器加上贮热水箱构成热水器。采用不锈钢贮热水箱其壁较薄，不锈钢选材要求严格，焊接工艺要求高，制造时耗能小，水箱内无需安置镁合金棒。提高技术，改进工艺，有以下几个方面：l）水箱的容积尺寸与材料厚度进行优化设计。2）贮热水箱采用304及316不锈钢。尽可能减少焊区过热，避免氧、氮侵入焊接区，提高焊接区抗晶界腐蚀的能力。3）焊缝经着色（渗透）及试板金相抽样检查（光镜或电镜），对焊缝的成分进行抽检。以普通100升落水式的贮热水箱为例，水箱壁厚0.6mm，进行破坏性耐压试验时，水压达到10.5kg/Cm2时才在纵焊缝上破日。对于水箱壁厚为lmm端头为1.2mm 的128升的贮热水箱，经8万次以上自动加压（4．5个大气压），没有渗漏。4)对全玻璃灭空管太阳热水器的整体进行风载试验，在此基础上优化设计，使热水器支架强度高和抗风性好。5）采用轧花出漫反射平板，其漫反射比高，表层有微米级三氧化二铝薄膜抗腐蚀，置于集热管背面，提高集热器及热水器的集热性能；设计与生产模块式漫反射器，便于拼装不同采光面积的集热器与热水器。6）热水器水温水位计和电子控制仪水在玻璃管直插紧凑式家用热水系统见图5如下。 5 全玻璃真空太阳集热管、集热器及热水系统的应用开发与市场 5.l真空管太阳集热器的应用开发研究开发太阳能暖棚种植，在北京地区全年试验种植瓜果蔬菜；在秦皇岛进行了海水淡化试验；以及着于进行太阳能供暖、空调和生活用热水综合应用试验等，以开辟全玻璃真空太阳集热管应用的新领域。
成绩 中国农业大学 课程论文 （2010-2011学年秋季学期） 论文题目:太阳能热水器的发展历史 课程名称：农业工程与可持续发展 任课教师：董仁杰__ 班级：____农建081__ 学号： 0809070326__ 姓名：赖姝君__
太阳能热水器的发展历史 赖姝君 (中国农业大学水利与土木工程学院，北京 100083) 摘要：太阳能产业发展迅速，在许多的领域内都得到了有效的利用，而太阳能热水器是我国发展最为迅速的产业。自90年代以来，我国太阳能热水器经过10多年的市场培育，已经进入全面启动时期，而日渐显现的常规能源危机，更是进一步加速了太阳能热水器市场的发展速度。另外，我国的太阳能热水器工业逐步走向成熟，技术不断改进、产品质量不断提高，几种热水器的国家标准已颁布并开始实施，市场需求和竞争机制促使太阳能热水器产业迅速发展，我国已成为世界上热水器生产和消费最大的国家。关键词：太阳能热水器集热器太阳能热水器的分类发展历程发展影响 中图分类号：文献标识码：A文章编号： 0 引言 太阳能热水器是一种技术成熟、应用广泛的可再生能源产品，在全球很多国家得到了广泛的应用，在提供热水供应、提高人民的生活水平、减少常规能源消耗等方面发挥了巨大作用。通常，太阳能热水器也称太阳热水装置或太阳热水系统(或工程)，但严格来说是有区别的。按国标GB/T187l3和行标NY/T513的规定．太阳热水器储热水箱的容水量在0．6t以下的称为家用太阳能热水器．大丁0．6t则称为太阳热水系统或太阳热水工程。为叙述方便，在本文中统称太阳能热水器。 在我国、希腊、以色列等国家，太阳能热水器主要供应生活和沐浴热水；在欧洲、澳大利亚等国家，太阳能热水系统主要是作为辅助热源与常规能源系统联合运行，既能供应生活和洗浴热水，还为建筑供暖；在美国，太阳能热水器主要是用于游泳池加热。我国的太阳能热水系统市场已完全商业化运行，而其他国家的太阳能热水系统的发展仍依靠政府的补助和优惠政策，尚未实现商业化运行。 1 太阳能热水器的分类 1.1 按集热器类型分类 从全球范围看，按集热器的类型分，太阳能热水器产品可分为四种：无盖板太阳能热水器、平板型太阳能热水器、真空管太阳能热水器以及太阳能空气加热器。各种产品的地域性分布非常明显，真空管太阳能热水器主要分布在我国(占全球总量的97％)，主要用于提供生活洗浴用热水；无盖板太阳能热水器主要分布在美国和澳大利亚(占全球总量的90％)，主要用于游泳池的加热；平板型太阳能热水器的分布较广，广泛地分布在欧洲、亚洲、美洲和大洋州；太阳能空气加热器是一种较为简单的产品，应用量很小，主要分布在瑞士、美国和加拿大。多数国家的太阳能热水器产品类型都比较单一，三分之二以上的国家以一种产品类型为主导产品(市场份额超过90％)。 1.2 系统的循环分类 按系统的循环方式，太阳能热水器可分为自然循环系统、强制循环系统以及直流式系统。 1.2.1 自然循环系统 自来水通过上水管进入补给水箱，再经由补给水箱进入蓄水箱。集热器内的水被加热后通过上循环管进入蓄水箱的上部，蓄水箱下部密度较大的冷水自动通过下循环管进入集热器的下部形成循环，上述循环是连续进行的。一般情况下，经过一天的日照，蓄水箱的水能全部被加热，供给用户使用。系统中排气管的作用：有时蓄水箱内的温度过高而产生蒸汽，排气管及时将气体排出，防止其抑制自然循环的进行。 1.2.2 强迫循环系统 它是利用温差控制器来控制水泵的开关，当集热器顶部的温度和水箱下部水温之差达到预定数值时，水泵开始运行，否则水泵关闭。逆止阀的作用是防止水倒流。排气管的作用和自然循环系统的排气管作用一样。 1.2.3 直流循环系统 当集热器上部的电接点温度计达到预定的温度是，
太阳能热水器的BLOG 正文太阳能的发展简史(2008-04-15 14:37:03) 45亿年前，太阳能开始辐射到地球。 公元前9世纪，中国人开始用“阳燧”（凹面镜）聚光取火。 公元7世纪，开始使用凸透境聚集太阳能取火。 公元前3世纪，希腊人和罗马人用“燃烧镜”（凹面镜）做武器聚焦太阳能点火并点燃敌方战船的船帆。 1世纪，意大利史学家普林尼修建了第一个保温隔热的被动式太阳能房。 1-500年，罗马人在欲室中修建了朝向南面的大窗户利用太阳光直射来吸热。 6世纪，东罗马帝国皇帝查丁尼颁布法律保护房屋和公共建筑的太阳能浴室，以使档板不再阻挡太阳光热的射入。 14世纪，居住在北美地区的印第安人的祖先，冬季时居住在悬崖的南侧以直接面对太阳方便取暖。 17世纪，有学识的人接受了太阳和其他恒星是相同的这一观念，1615年出现了一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功的抽水机。1643年~1715年法国国王路易十四统治时期是太阳能试验的一个时代。 18世纪，欧洲贵族利用太阳能墙储存成熟的水果，英国与荷兰利用倾斜的面向南的玻璃墙促进了太阳能温室的发展。1767年瑞士科学家贺瑞斯发明了第一台太阳能集热器。1774年，在法国巴黎有人举行了地场用透镜会聚阳光把金属熔化的表演。 19世纪，富有的欧洲人开始修建和使用太阳能温室和保温房，法国科学家用从太阳能集热器获得的热量产生蒸气为蒸汽机提供动力。1837年，英国天文学家赫胥黎在去非洲好望角的探险途中，把一个黑箱子埋入沙土中，箱上用双层玻璃保温，使箱内温度达到116度，于是他就用这种简易的太阳能装置烧饭。1839年，法国科学家Edmund Becquerel 观察到了太阳能的光伏效应。1861年，法国科学家Augustin Mouchot 取得了太阳能设备的专利权。1870年Augustin Mouchot利用太阳能炊具、太阳能水泵灌溉、太阳能蒸发器制酒和水蒸馏（广泛
太阳能集热器面积计算 1、前言 2005年笔者参与了由市建设与管理局组织的《市太阳能热利用与建筑一体化实施可行性报告》的课题研究，经过近一年的努力，调研、学习总结太阳能热水系统运用较好的、省份的工程经验，针对太阳能资源及气候条件的实际情况，提出了在地区太阳能热利用与建筑一体化的可行实施方案，课题针对不同的建筑形式提出了在市太阳能利用推荐方案，对今后市实施太阳能热利用与建筑一体化具有科学、实际的指导意义。近几年笔者多次参与市太阳能试点工程的设计及专家论证会，并对工程进行跟踪调研，积累了一些经验。下面笔者就太阳能在民用建筑应用技术方面的设计要点进行阐述，供同行参考。中华太阳能 ２、我国目前太阳能热水系统应用技术现状 太阳能作为一种可持续使用的绿色能源，在我国已广泛开发使用，建设部根据国家可持续发展规律战略要求，已在民用建筑中积极推广使用太阳能热水器，并在全国围推广实施"计划"。近年来，我国太阳能利用虽然取得了很好的节能效益，但在民用建筑中太阳能利用往往自成系统，作为建筑的后置设备安装和使用，即使是新建筑，也是简单的安装在屋面上。因为早期没有可执行的相关国家规，太阳能热水器在建筑上布置极为随意，未预留管井，无位置随意占用烟道，集热器、热水箱的承载、防风、避雷等安全措施不健全，给城市景观、建筑的安全带来及不利的影响。笔者在参观太阳能利用情况时，看到许多类似的情况，已大大影响了市容市貌和建筑安全，致使国有些城市禁止在建筑上安装太阳能热
水器，并要求拆除已安装的太阳能热水器，这些都将制约太阳能热水系统在建筑中的利用。为使太阳能热水系统安全可靠、性能稳定，与建筑和周边环境协调统一，并规太阳能热水系统的设计、安装和验收，推动太阳能热水系统在建筑中的利用，近年来国家先后出台了一系列相关规和国标图集，有GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规》、GB50364-2005《民用建筑太阳能热水系统应用技术规》、GB/T20095-2006《太阳热水系统性能评定规》、国标图集06J908-6《太阳能热水器选用与安装》06SS128《太阳能集中热水系统选用与安装》& hellip;.及省标J10807-2006《居住建筑与太阳能热水系统一体化设计、安装及验收规程》（以下简称省标J10807-2006），以上标准都各具特色，特别是国标GB50364-2005是我国第一项有关太阳能热水系统在建筑中应用的国家标准，为我国太阳能热水系统在建筑中推广应用提供了技术依据。 ３、民用建筑太阳能热水系统设计要点及主要设计步骤 《民用建筑太阳能热水系统应用技术规》中（以下简称GB50364-2005）首先强调民用建筑太阳能热水系统设计应纳入建筑给排水设计中，建筑给排水专业人员在太阳能企业技术人员的配合下，依据规GB50364-200 5的要求，对太阳能热水系统进行设计，同时并应符合国家现行有关标准的要求。 3.1、民用建筑太阳能热水系统设计的基本条件： 根据我国太阳能资源分布情况，南部属于太阳能资源较丰富地区，北部属于太阳能资源一般地区。参照省标J10807-2006表3.1.2：省又可分
真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器的优缺点 平板太阳能特点： 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。 C.平板型太阳能集热器是金属管板式结构,的寿命一般在5-8年后就开始经常会出现漏水和效率更低的问题。所谓的质量稳定可靠，免维护，那是安装前期的表现。长寿命15年更是行业骗子。 4.各种环境的影响：散热快，保温效果差，无抗冻能力；平板式对台风的阻力大，抗台风能力差；玻璃平面受外来冲击力大，抗冰雹能力差；所谓的适合于广东、福建、云南、广西、海南等地区的使用，应该理解为可以蒙骗过关，因为在以上地区的冬季约四个月最需要节能的时候，他们就罢工了。 5.应用行业的不同，效果不同，在全天候供应的酒店，公寓热效率更低，因为他们要求全天候供应热水，这就要求太阳能集热板在相对高温的前提下运行，散热更大所致，用在工厂，学校等晚上定时供应热水的场所会好一些，因为在早上可以上冷水，让太阳能系统相对低温下工作，效率相对高温状态下运行要高些，但无论何种状态下，系统热效率均小于36%。 6.推广平板式的理由：集热器容易生产和制作；配套太阳能工程时，由于不需要真空管的連箱，底托等配套，成本较低，在两种太阳能价格相差不多的情况下，可以追求更高利益；在不能处理好真空管易破的前提下，太阳能企业可以免除更多的维修；利用大多数客户对热量节省概念不清晰的情况下，只推广太阳能的广义如环保，节能，安全等理念，不安装计能的电表，水表。。。采用各种方法促使客户验收和接受；在广东往往是几家较大的太阳能公司在推广和营销过程中互相联合，利用广东太阳能协会等出具的证明（并非科学依据），包围垄断客户；在广东，福建，海南等地区推广，使用企业容易受骗和接受。 7.平板式太阳能的应用现状：在我国只占不足5%的比例，在国际上，除少数发达国家和地区，由于更注重美观等因素，特别是大投资，安装大面积，以满足使用，另真空管太阳能能是中国发明，等等原因，以致国外对平板太阳能直至现在还有推广。 8.平板式太阳能的工程应用事例（分别是广东省内各家较大太阳能公司的平板式太阳能热水工程）和带来的危害：据笔者所知， A。佛山南海的石门实验学校1800学生利用平板式太阳能安装1200平方，结果年耗油21万升，比直接使
简介 近年来，随着石油煤炭资源的日渐枯竭，造成严重的坏境污染，可再生能源的开发和利用迫在眉睫。太阳能作为一种清洁的可再生能源，对它的开发利用具有很大的研究前景。太阳能作为一种能源利用已经有3000多年的历史，而将它作为一种动力能源只有三百多年的历史，20世纪70年代太阳能的利用取得了突飞猛进的发展。现在比较普及的平板式太阳能集热装置已经得到推广，但是平板式集热器的表面即是太阳辐射吸收面。造成了集热温度在100℃左右。平板式集热器能够利用太阳中的直射和散射辐射，不需要跟踪系统，安装后能够稳定工作，这是其得到普及的重要原因。 为了进一步提高太阳能的利用率，聚光集热器应运而生。聚光器通过其光学特性提高了光线中的能量密度,从而提高太阳能的综合利用效率。聚光集热器种类很多，但是按照其原理可以概括分为三部分：聚光器，吸收器，跟踪系统。聚光器就是将照射在其表面上的光线通过光学特性聚集在面积较小的区域内。不同的聚光器根据其聚光原理的不同，可以分为反射式，折射式，透射式三种。现在应用最多的是反射式聚光器，根据光线反射原理制成的聚光器包括：圆锥发射镜、多折圆锥反射镜、槽形抛物面和旋转抛物面反射镜、球面反射镜、斗式槽形平面反射镜、条形反射镜、菲涅尔透镜。 本文重点研究菲涅尔透镜聚光器的聚光特点，在此基础上研究相应的跟踪机构，优化现有的吸收器。菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔（Augustin Fresnel)发明的，它的工作原理：透镜本身是由正常的凸透镜演变而来，假想有足够多的小的长方形无限逼近透镜的边缘面，然后去掉多余的一些材料，把图形拉直，便得到菲涅尔透镜。菲涅尔透镜是由 图一菲涅尔透镜的演变过程 一系列阶梯同心圆构成的。它的聚光比一般在10-50，菲涅尔透镜的制作成本低，而且材料韧性好，可以满足恶劣的天气环境要求。 跟踪器 根据聚光器的聚光原理，当光线垂直照射在其表面时，光线在接收器表面形成形状规则的聚合光斑。当光线偏离透镜法线时，在接收器表面会形成偏移的光斑，这些偏移光斑影响太阳能的接收效率。因此，对于聚光镜，要想提高太阳能的利用效率，必须设计好跟踪机构，使聚光器的接收面能够垂直太阳入射光线。现有的跟踪装置按照是否存在反馈，可以分为闭环跟踪和开环跟踪。开环跟踪的特点在于，将写好的程序存在控制机构中，根据当地地理位置以及相关的地理知识测算出太阳的运动轨迹，以此来驱动聚光器经行跟踪。开环控制的结构比较简单，稳定性高，开发成本低。而且不受天气的影响。它的缺点在于，跟踪误差比较
太阳能平板集热器现状和应用前景 0. 引言 目前太阳能低温热利用所使用的集热器主要有平板集热器、真空管集热器和无盖板塑料集热器。平板集热器是在17世纪后期发明的， [1]但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。 平板型太阳集热器是太阳集热器中一种最基本的类型，其结构简单、运行可靠、成本适宜，还具有承压能力强、吸热面积大等特点，是太阳能与建筑结合最佳选择的集热器类型之一。 根据IEA报告，截止到2004年底，平板型集热器占总市场份额的35%，真空管集热器占41%。 如果不统计无盖板的太阳能集热器，欧洲、日本和以色列等国家均是以平板型集热器为主，约占市场份额的90%;国内市场以真空管 [3]为主，2005年约占市场份额的87%，平板型集热器只占12%。 国内太阳能市场与世界太阳能市场主流出现如此反差有很多原因。随着太阳能在住宅建筑中的扩大应用，和适应太阳能与建筑结合要求，业界近年来对平板型集热器给予高度关注，充分认识到其固有的优势。很多企业和研究结构积极开展高效平板集热器的研究和产业化，促进平板型集热器从受冷遇迈向新的发展。 1. 平板集热器现状 国内平板集热器从上世纪80年代的市场统治地位逐步下滑到12%左右，有众多因素造成的:1)直接系统的平板热水器在冬季不能防冻，须排空，因此冬季不能使用并维护复杂;2)全玻璃真空管热水器在大部分地区可全年使用;3)全玻璃真空管由于技术创新，
成本大幅度降低，生产企业迅速增加，促进太阳能热水器市场迅速扩大。因此，目前家用热水器国内市场格局是由于产品的特点和价格等因素形成的，可以预见在家用热水器中低挡市场中仍将是全玻璃真空管热水器为主。 国外太阳能市场始终以平板集热器为主，是因为国外太阳能系统设计理念的不同。国外系统一般采用间接系统、分体式系统和闭式承压系统，这类系统一般初投资高，但系统可靠、维护成本低、水质不会污染和系统寿命长。针对这类系统，平板集热器体现出其自身的技 [4][5]术优势: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)最有利用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。因此，在太阳能系统工程、分体式太阳能热水器和对太阳能与建筑一体化有要求的场所，平板集热器比全玻璃真空管集热器在系统寿命、系统维护等方面具有明显优势。 目前国内平板太阳能集热器和国外先进水平仍存在一定差距。国 [6]内厂家送检测试结果和部分SPF检测报告对比可以看出:我国太阳能集热器瞬时效率的截距略低于国外产品，热损系数差别较大。这表明现有产品在玻璃透过率、高效选择性涂层和整体结构设计方面仍存在差距，因此国内厂家需要努力提高平板太阳能集热器产品性能，开展高效平板太阳能集热器研发。尤其在寒冷地区或太阳能采暖等场合，集热器热性能对太阳能系统收益影响特别显著。 2. 平板集热器高效选择性涂层 为了提高太阳集热器的效率，唯一有效的办法是在保持最大限度地采集太阳能的同时尽可能减小其对流和辐射热损。采用优质选择性 [7]吸收涂层材料和高透过率盖板材料是满足上述要求的重要途径。
太阳能发展前景及利用 选题背景 目前能源危机已成为影响人类继续发展的一项重要因素，太阳能作为一种新型的清洁能源，被人类给予了厚望，太阳能的能否有效利用关系着人类的未来。 项目条件 太阳光线太阳能 研究目的 太阳能已逐渐走进我们的生活，对于太阳能或许我们还有一点陌生，借此机会我们 来讨论一下“太阳能”。 主要研究方法 上网查阅资料查阅相关书籍请教相关人士 研究的基本思路 在本次研究中，通过各种渠道获得相关知识，并加以分析，从中获取自己需要的，加入自己的认识，再编写论文。 研究的先进性 广泛获取信息，具有科学性，真实性。 研究的基本过程 先选取题材，制定学习过程，再通过各种渠道获取相关信息，最后编写论文。论文分为以下步骤：背景及目的，研究过程，研究心得，中英文摘要，太阳能的认识，太阳能的利用范围，太阳能在国内外的利用程度，太阳能的前景，总结。 研究心得 通过此次研究学习我对太阳能有了进一步认识，对资源节约及开发也有了新的理解。通过本次学习提高了我的综合能力，拓宽了我的知识面。
中文摘要 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（约为3.75×1026W）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出，地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。但太阳能也有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 英文摘要 Thesolarenergyisanenergy,andiscanrenewableenergy.Itsresourcesisabund ant,freetouse,anddidn'tneedtobetransported,totheenvironmentiswithoutthep ollution.Butthesolarenergyalsohastwomainweakness:Oneisflowdensitylow;Two isitsstrengthundertheinfluenceofvariousfactor(season,location,andweather ...etc.)cannotmaintainquantityoften.Thesetwogreatestweaknessesconsumedly limitedsolarenergyeffectivelytomakeuseof. 关键词 太阳能环境资源清洁 太阳能的认识 太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h 的年平均辐射强度为0.20kw/m2，相当于有102,000TW的能量，人类依赖这些能量维
平板太阳能集热器的现状及未来发展浅析 【摘要】本文综述了平板型太阳能集热器的发展现状，对平板型太阳能集热器的国内外市场进行了分析，并分析了平板型太阳能集热器的技术优势和有待解决的问题，展望了平板型太阳能集热器的市场前景。 【关键词】太阳能；平板集热器；建筑一体化 0.引言 我国拥有全球最大的太阳能热水器（系统）生产能力，也是全球最大的太阳能热水器（系统）的应用市场。根据我国的可再生能源发展规划，2020年太阳能热水器（系统）的安装量将达到3亿m2，每千人拥有量为203 m2[1]。目前，随着世界能源价格的不断上涨和全世界环保意识的增强，面对严峻的节能减排形势，我国正在加速发展和利用可再生能源，太阳能技术和产品的进步以及太阳能热水器与建筑结合技术的发展，将使太阳能热水器（系统）继续保持快速增长的势头。其中平板型太阳能集热器（以下简称平板集热器）因其固有优势而逐渐受到高度关注。 1.国内外平板集热器的发展概述 1.1 我国平板集热器发展现状 平板集热器早在17世纪后期就被发明，是历史上最早出现的太阳能集热装置。尽管如此，但直到1960年以后它才真正被深入研究并进入实际应用。 在我国的太阳能光热应用中，平板集热器也是最早得到应用的产品，而且一度发展得很快。但由于初期产品技术和结构的缺陷，使得平板集热器从上世纪80年代的市场统治地位逐步下滑到12%左右的市场份额。首先，作为集热器核心部件的太阳能吸热材料的光热转换效率低，直接导致了太阳能集热器效率的低下；其次，由于结构上的特点，这种集热器组成的热水器平均热损系数较大，从而导致热水器的整体热效率不高；另外，我国的太阳能热水器（系统）基本上都采用直接加热太阳能集热器中水的方法。如果集热器中的水一旦冻结将直接影响集热器的正常运转，严重时还会导致集热管的涨裂。而随后发展起来的真空管太阳能热水器因冬天管内的水在不排空的情况下基本不结冰或不冻坏而受到了市场的欢迎。 同时，由于全玻璃真空管技术的不断创新，使其成本大幅度降低，生产企业迅速增加，促进了全玻璃真空管型太阳能热水器市场的迅速扩大。 另外，在商业运作方面，全玻璃真空管热水器被生产厂及商家宣传为热性能远高于平板太阳能热水器的产品。其主要理由是真空绝热，这一宣传极易为我国大众接受。因此，目前家用热水器国内市场格局是由于产品的特点和价格等因素形成的，可以预见在家用热水器中低端市场中全玻璃真空管热水器仍将占据主流。 目前，随着太阳能光热利用技术的不断成熟，以及人们对于太阳能光热产品的要求不断提高，特别是太阳能与建筑一体化技术的提出，平板集热器的优势日渐突出，其市场份额在近两年中也在逐步上升。 1.2 国外平板集热器的发展现状 据霍志臣、罗振涛对欧洲15个国家、美洲2个国家、大洋洲1个国家、亚洲3个国家(21个国家)的统计，国外生产平板式太阳能热水器的厂家(含经销商)共401家,占企业总数的92.61%;真空管太阳热水器12家,占企业总数的2.77%;简
真空管集热器与平板集热器性价比大比拼 新能源与可再生能源行业协会副理事长：罗运俊 编者的话：《我国太阳能行业将要迎来‘平板’时代》一文在《太阳能信息》报B册193期刊登后，接到了几十位行业人士的咨询电话，有咨询平板太阳能市场的，有咨询平板太阳能技术问题的，也有咨询国外平板太阳能发展情况的……在此，我们感谢广大读者对中国太阳能事业的关注，同时也感谢各位提出的宝贵建议。本期就部分专家的观点摘录如下，与大家一起分享。 一、平板太阳能集热器 1、平板太阳能集热器介绍 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，横向和纵向互相连通的工质流道（铜管）为焊接，集热器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。 1、平板太阳能集热器特点 a.)平板型太阳能集热器是金属管板式结构，热效率高，产热水量大，可承压，耐空晒，水在铜管内加热，质量稳定可靠，免维护，15年寿命. b.)无抗冻能力，适合于广东、福建、云南、广西、海南等冬天不结冰地区使用，性价比高. c.)规格：1×2㎡，无云晴天产50℃~65℃ 热水量：75~120kg/ m2 d.)高吸收率：αs≥92%,低发射率：εh≤8%，日平均热效率：ηd≥55%. 二、全玻璃真空管太阳能集热器 1、真空管太阳能集热器介绍 真空管太阳能集热器的结构：分内外管，内管内壁有水银涂层，内管外壁有吸热涂层，内外管之间是真空层；外管是透明的玻璃，内外管均采用高硬度的高硼硅玻璃；一端有进出口，另一端封闭。 2、真空管太阳能集热器特点 a.) 全玻璃真空管太阳能集热器有一定的抗冻能力，适合在冬天气温为0℃至-20℃的地区使用。 b.) 不承压，使用时不能缺水空晒，否则玻璃管易爆裂。 c.) 规格：有多种规格可供选择，无云晴天产50℃~55℃热水量：70~130kg/ m2 d.) 高吸收率：αs≥90%,低发射率：εh≤8%，日平均热效率：ηd≥50%. 三、两种集热器对比分析 1.热性能技术的分析与对比
太阳能热发电技术的现状及发展趋势 在全球可持续发展的大背景下，“绿色能源”和“低碳生活”的概念正受到越来越多的关注，各国竞相开展以风能、太阳能、生物能、地热能、海洋能等可再生绿色能源为主的研究和应用．同时从国家能源局获悉，我国首轮太阳能光热发电特许权招标项目，已于2010年6月底至7月初正式开始．此政策的颁布，打破了常规化石燃料发电占据整个发电行业的局面，意味着太阳能因其储量的无限性、利用的清洁性等特点一跃成为最热门的新能源之一，太阳能热发电技术将迅速进入商业化成长时期，成为解决当前能源、资源、环境等一系列问题的新兴产业．人们最早对太阳能热发电的研究，可以追溯到18世纪70年代在巴黎建立的第一个小型点聚集太阳能热交互蒸汽机，自此之后，各国对太阳能热发电技术的研究从未终止．在1981年至1991年间，全世界建造了多种不同形式的兆瓦级太阳能热发电试验电站20余座(塔式为主);另外在1985至1991的6年间，在美国加州沙漠建成的9座槽式太阳能发电站，更是将发电成本降至8美分/kWh，太阳能热发电项目已成为各国建立新能源系统的方向之一．经过近30年的发展，部分太阳能热发电技术已完成试验和示范阶段，正向低成本、高产业化迈进．本文以目前研究最为广泛的聚光式太阳能热发电技术为对象，对各种聚光式太阳能热发电技术进行介绍、分析和比较，希望能得出对我国太阳能热发电行业具有建设性的意见． 1太阳能热发电技术的概念与分类 太阳能热发电主要是将聚集到的太阳辐射能，通过换热装置产生蒸汽，驱动蒸汽轮机发电．太阳能热发电与常规化石能源在热力发电方式上的原理是相同的，都是通过Rankine 循环、Brayton循环或Stirling循环将热能转换为电能，区别在于热源不同，太阳能发电的热源来自太阳辐射，因而如何用聚光装置将太阳能收集起来是大多数太阳能热发电的关键技术之一．此外，考虑到太阳能的间歇性，需要配置蓄热系统储存收集到的太阳能，用以夜间或辐射不足时进行发电，因此成熟的蓄热技术成为太阳能热发电中的另一关键技术．直接光发电和间接光发电是太阳能热发电中最常用的分类方式．直接光发电可分为太阳能热离子发电、太阳能温差发电和太阳能热磁体发电;间接光发电可分为聚光类和非聚光类，其中聚光类按照太阳采集方式可分为太阳能塔式发电、太阳能槽式发电和太阳能碟式发电;非聚光类主要有太阳能真空管发电、太阳能热气流发电和太阳能热池发电等．通常所说的太阳能热发电，主要指间接光发电，直接光发电尚在实验阶段．目前主流的太阳能热发电技术集中在塔式、槽式和碟式，它们因开发前景巨大而受到极大的关注． 2聚光式太阳能热发电技术 2.1塔式太阳能热发电
太阳能集热工程一般安装知识 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（?47）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）
槽式太阳能与真空管式太阳能系统比较 ◆ 单位面积集热量的计算 槽式集热器 集热器面积 /L F Q ηη= Q 加热功率 kw η 太阳年总辐照量W/㎡ L η 太阳能集热效率，0.6 根据中国建筑热环境分析专用气象数据集，参考兖州的数据资料，兖州全年 各月辐照统计如下表（辐照度单位W/m 2） 经计算得：年单位面积集热器集热量为：892.9kwh 真空管式集热器 集热器面积 /L F Q ηη= Q 加热功率 kw η 倾斜表面年总辐照量W/㎡ L η 太阳能集热效率，0.45 经计算得：年单位面积集热器集热量为：709.7kwh
根据以上数据，采用槽式集热器比采用真空管式集热器每㎡年总集热量多183.2kwh 。 针对以上单位面积集热量的计算的几点说明 《太阳能集热器热性能试验方法》GBT 4271-2007中6.2项明确规定：在集热器采光口平面一侧的中间位置安装地球辐射表以测定 集热器采光口上的热辐照度。 倾斜表面月平均日太阳总辐照量是按照以上测量方式测得的，但对于真空管式天阳能而言，远远不能吸收该部分的热量。因为真空管的面积计算公式为： 1）、真空管的计算面积是按照外层管的外径×管数量×真空管长度得来的，而在太阳能吸热过程中，真正吸热并传热的是内层镀膜管，因此从计算公式及辐照度测量上来讲真空管的实际吸热量根本不能
达到计算值。 2）、真空管式集热器在吸收太阳能热量时外层管会将一部分太阳 光反射掉，实际到达内管上的太阳光会有很大一部分损失，因此会浪费一部分热量，同时太阳在早晨或中午时段示意图如下： 真空管单管集热示意图 真空管集热器排布遮挡示意图 3）、余弦损失 由于真空管集热器的安装为固定的倾斜安装，但是冬季和夏季太阳高度角变化，会产生余弦损失。 4）、夏季太阳光照射时间非常长，当太阳光与安装平面平行或入射角为0，虽然阳光很强但无法集热。 5）由于真空管安装面积庞大，管路很长，管道热量损失巨大。地
一、单选题【本题型共10道题】 1.我国太阳能资源年太阳辐射总量5850-6680MJ/m2，相当于日辐射量4.5～5.1KWh/㎡的地区，属于（）类地区。 A．I B．II C．III D．IV 用户答案：[B] 得分：1.00 2.以下选项属于我国第 I类太阳能资源区的有（）。 A．宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B．宁夏南部.甘肃中部.青海东部.西藏东南部和新疆南部 C．山西南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部.福建南部 D．湖南.湖北.广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部 用户答案：[A] 得分：1.00 3.光伏发电站并网运行时，向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的（）。 A．0.5% B．1% C．1.5% D．2% 用户答案：[B] 得分：0.00
4.水平单轴跟踪系统宜安装在以下哪类地区。（） A．低纬度地区 B．中纬度地区 C．高纬度地区 D．中.高纬度地区 用户答案：[A] 得分：1.00 5.光伏发电站安装容量小于或等于30MW时，宜采用（）。 A．单母线接线 B．单母线分段接线 C．双母线接线 D．双母线分段接线 用户答案：[A] 得分：1.00 6.我国太阳能资源年太阳辐射总量4200～5000MJ/ m2，相当于日辐射量3.2～3.8KWh/m2的地区，属于（）类地区。 A．I B．II C．III D．IV 用户答案：[D] 得分：1.00 7.以下哪类电池应用在储能方面的历史较早，技术上也较为成熟，并逐渐进入以密封型免维护产品为主流的阶段。（） A．铅酸电池
B．镍铬电池 C．锂电池 D．碱性电池 用户答案：[A] 得分：1.00 8.以下选项属于我国第 II类太阳能资源区的有（）。 A．宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B．内蒙古南部.宁夏南部.甘肃中部.青海东部.西藏东南部和新疆南部 C．河北东南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部.福建南部 D．广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部.安徽南部 用户答案：[B] 得分：1.00 9.以下选项属于我国第 III类太阳能资源区的有（）。 A．宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B．河北西北部.山西北部.内蒙古南部.宁夏南部.甘肃中部 C．河北东南部.山西南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部 D．湖南.湖北.广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部 用户答案：[C] 得分：1.00 10.自2008年以来，全球光热发电发展开始提速。已建成的太阳能热发电站以槽式电站为主，所占比例接近（）。 A．40% B．50%
平板型太阳能集热器的发展和应用展望 从国内外太阳能光热利用出发，结合太阳能集热器的应用，综述了平板型太阳能集热器的发展概况；对平板型太阳能集热器的国内外市场进行了分析；展望了平板型太阳能集热器和热水器规模应用的前景。 引言 作为技术相对成熟的太阳能光热利用产品，太阳能热水器（系统）在全球已得到了广泛的应用。它在减少常规能源消耗、促进节能减排中已发挥并继续发挥着重要的作用。 我国拥有全球最大的太阳能热水器（系统）的生产能力，也是全球最大的太阳能热水系器（系统）的应用市场。根据我国的可再生能源发展规划，2010年和2020年太阳能热水器（系统）安装量将达到1.5亿m2和3亿m2，每千人拥有量为109m2和203m2。目前，随着世界能源价格的不断上涨和全世界环保意识的增强，面对严峻的节能减排形势，我国正在加速发展和利用可再生能源，太阳能技术和产品的进步以及太阳能热水器与建筑结合技术的发展，将使太阳能热水器（系统）继续保持快速增长的势头。 1、国内外平板型太阳能集热器的发展概况 平板型太阳能集热器是历史上最早出现的太阳能集热装置。尽管它早在17世纪后期已被发明，但直至1960年以后它才真正被深入研究并进入实际应用。 太阳能热水技术是太阳能光热利用中技术最成熟、实际应用最多并在经济上能与常规能源相竞争的一种可再生能源利用技术。二十世纪初，美国最先开始使用太阳能热水器，用来获取生活热水。二次世界大战后，以色列和澳大利亚等一些国家也相继开展了研究、开发、生产和使用太阳能热水器的工作。 1955年，国际太阳能利用会议第一次提出了选择性涂层的概念，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展打下了基础。1973年出现“能源危机”后，世界上形成了研究、开发、利用太阳能的热潮。发展太阳能利用技术和产品以节约常规能源，受到了工业化国家政府的普遍的重视。对太阳能热利用技术的研发和产品的产业化，各国都给予了大力的支持和鼓励。 1980年在联合国新能源大会的筹备会上，联合国的专家小组对太阳能热水器的发展前途给予了肯定的评价。 1996年，在津巴布韦召开的联合国世界太阳能高峰会议发表了《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》，太阳能利用的研究开发在世界范围内形成了又一个热潮。许多国家相继制定了太阳能发展计划。例如美国的“百万屋顶计划”，德国的“1000屋顶计划”，意大利的“全国太阳能屋顶计划”，日本的“七万屋顶计划”和“太阳计划”等。这些计划的实施，有力地促进了世界各国太阳能利用的发展：澳大利亚政府规定，在其北部地区新建的房屋一定要设置太阳能热水器，西澳大利亚已有25%的新住宅安装了太阳能热水器;日本现在每年安装的太阳能热水器约50万台，计划以后家庭安装太阳能热水器的普及率超过25%;在丹麦，Marstal太阳能供热厂为Aeroe岛上1250户居民提供了区域供热。8000平方米的太阳能集热器阵列与2100立方米的储热水箱相联。6、7、8月间可100%由太阳能供热，全年能供给全区热需求的12.5%;以色列政府制定了法规，要求新建住宅必须装有太阳能热水器。目前以色列已有65%的住宅装有太阳能热水器，实现了太阳能热水器与建筑一体化的住宅设计计划；2003年，奥地利等欧洲国家、印度、中国、日本、澳大利亚及美国等21个国家的太阳能发展报告显示出1982~2001太阳能集热器及热水器的制造及销售都有很大的发展。欧洲在2004年安装的太阳能集热器面积为1500万㎡，计划到2010要达到1.0亿㎡。 大面积太阳能热水系统的研究只是近十几年的事。现时情况下其规模只占小型家用太阳能热水系统的20～30%。瑞典和德国已进行大面积屋顶集热模块的研制。它是作为建筑的
太阳能集热器的选型 Abstract：An Introduction of the advantages and disadvantages of the flat plate solar concentrator, the glass vacuum tube solar concentrator and the heat pipe solar concentrator, comprehensively evaluating the different kinds of the solar concentrator. Key words: solar concentrator, type selection and comparison, comprehensive evaluation 摘要：对目前常用的平板型、玻璃真空管型及热管型等太阳能集热器的优缺点进行了介绍，并对各种太阳能集热器进行了综合比较。 关键词：太阳能集热器，选型比较，综合评价 1各种太阳能集热器的特点和应用范围 太阳能集热器的类型主要有：平板型太阳能集热器、真空管型太阳能集热器两大类。每一大类太阳能集热器又分多种品种，每一种的太阳能集热器各有其特点和应用范围。 平板型太阳能集热器类 平板型太阳能集热器俗称平板集热器，其基本结构由透明盖板、吸热板、保温层和外壳组成。 其工作原理为：当太阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收涂层的吸热板上时，吸热板吸收太阳的辐射能，将其转换成热能，并将热能传给吸热板流道内的工质，使流道内的工质温度升高；从集热器进口进入吸热板的较低温度的工质，在吸热体流道内被加热升温后，从集热器出口流走，并将有用的热能带走；与此同时，吸热板温度升高，透过透明板和外壳向周围环境散失热能，为减少散热，在平板太阳集热器底部和边框四周填充保温材料。 平板集热器的主要热损失是吸热板和透明盖板之间的空间存在空气对流换热损失。减少这部分热损失的最有效措施是将其间的空气抽去，形成真空。但由于平板集热器的结构和形状等原因，这一措施一时还难于实现，因此，平板集热器只能运行在60℃以下的工作温度，若运行温度较高时，集热效率明显降低。在冬季，环境温度较低，平板集热器的热损失很大，还面临被冻坏的危险。所以，在寒冷地区，平板集热
太阳能平板集热器现状和应用前景 0.引言 目前太阳能低温热利用所使用的集热器主要有平板集热器、真空管集热器 和无盖板塑料集热器。平板集热器是在17 世纪后期发明的， [1]但直至1960 年以后才真正进行深入研究和规模化应用。 平板型太阳集热器是太阳集热器中一种最基本的类型，其结构简单、运行可靠、成本适宜，还具有承压能力强、吸热面积大等特点，是太阳能与建筑结合最佳选择的集热器类型之一。 根据IEA报告，截止到2004年底，平板型集热器占总市场份额的35%,真空管集热器占41%。 如果不统计无盖板的太阳能集热器,欧洲、日本和以色列等国家均是以平 板型集热器为主,约占市场份额的90%;国内市场以真空管 [3]为主, 2005年约占市场份额的87%,平板型集热器只占12%。 国内太阳能市场与世界太阳能市场主流出现如此反差有很多原因。随着太阳能在住宅建筑中的扩大应用,和适应太阳能与建筑结合要求,业界近年来对平板型集热器给予高度关注,充分认识到其固有的优势。很多企业和研究结构积极开展高效平板集热器的研究和产业化,促进平板型集热器从受冷遇迈向新的发展。 1. 平板集热器现状 国内平板集热器从上世纪80 年代的市场统治地位逐步下滑到12%左右,有众多因素造成的:1）直接系统的平板热水器在冬季不能防冻,须排空,因此冬季不能使用并维护复杂;2）全玻璃真空管热水器在大部分地区可全年使用;3）全玻璃真空管由于技术创新, 成本大幅度降低,生产企业迅速增加,促进太阳能热水器市场迅速扩大。因此,目前家用热水器国内市场格局是由于产品的特点和价格等因素形成的, 可以预见在家用热水器中低挡市场中仍将是全玻璃真空管热水器为主。 国外太阳能市场始终以平板集热器为主，是因为国外太阳能系统设计理念的不同。