(整理)太阳能集热器
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太阳能集热器面积计算说明太阳能集热器是一种利用太阳能将阳光转化为热能的设备。
太阳能集热器通常由集热器板和液体媒介组成。
集热器板由吸热性能良好的材料制成,可以有效地吸收太阳光照射。
液体媒介通过管道运输热量,将集热器板吸收的热量传递给需要加热的目标物体。
1.目标物体的所需热量:首先需要确定所需加热的目标物体的热量需求。
例如,如果需要加热一个室外游泳池,需要计算游泳池的体积和所需的池水加热温度。
2.可利用太阳能的百分比:太阳能集热器并不是所有的太阳能都能转化为热能。
该装置的效率通常在50%到70%之间。
因此,需要确定可利用太阳能的百分比。
3.地理位置和日照时间:太阳能集热器的面积计算还要考虑地理位置和当地的日照时间。
不同地区的太阳辐射强度和日照时间不同,这将直接影响到所需的集热器面积。
4.集热器板的热效率:集热器板的热效率是指其吸收太阳光并将其转化为热能的能力。
集热器板的热效率通常在60%到80%之间,因此需要了解所使用的集热器板的热效率。
根据以上几个关键因素,可以使用以下公式计算太阳能集热器的面积:A=Q/(η×I×t)其中A表示所需的集热器面积(单位:平方米)Q表示目标物体所需的热量(单位:焦耳)η表示太阳能的利用效率(单位:百分比)I表示地区的太阳辐射强度(单位:瓦/平方米)t表示所需的加热时间(单位:秒)首先,需要计算所需的热量:然后,代入公式计算集热器的面积:因此,对于这个具体的游泳池加热需求,所需的太阳能集热器面积约为2.898平方米。
需要注意的是,这只是一个简单的示例,实际的面积计算可能涉及到更多的因素,如集热器板的材料和设计、管道输送的热量损失、系统的热效率等。
太阳能集热器的组成
太阳能集热器是利用太阳能将太阳辐射能转化为热能的装置。
通常由以下几个部分组成:
1. 平板集热器:平板集热器是太阳能集热器的主要部分,一般由集热板和覆盖物组成。
集热板通常采用金属材料,如铜、铝等,具有较好的热传导性能。
覆盖物则常常使用玻璃或塑料材料,其作用是减少热能的散失。
2. 导热管:导热管是将集热板上吸收的热能传导到集热器的出口处,从而将热能转移到加热介质(如水或空气)中。
导热管通常由铜等导热性能较好的材料制成。
3. 保温层:保温层的作用是减少集热器体系的热能散失,提高能量利用效率。
常用的保温材料有聚苯乙烯泡沫、岩棉等。
4. 循环系统:循环系统包括管道、泵、阀门等,用于将加热介质(如水或空气)输送到需要加热的位置。
循环系统能够确保热能的传输和利用。
5. 控制系统:控制系统根据温度、湿度等参数来调节太阳能集热器的工作状态,以确保集热器的正常运行和能量的高效利用。
总体来说,太阳能集热器的组成主要包括平板集热器、导热管、保温层、循环系统和控制系统。
它们共同协作完成将太阳能转化为热能的过程,并提供热能给用户使用。
太阳能热水器的工作原理图太阳能热水器以其天然环保、可再生循环的能源优势获得了大多数人的青睐,但还是有不少朋友对太阳能热水器工作原理,太阳能热水器如何安装等问题不太了解,买购网小编特意为大家汇集了太阳能热水器的知识,想要购买太阳能热水器的您不妨一起来看看吧。
太阳能热水器简介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、生产中对热水的使用需求。
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。
真空管式太阳能热水器为多数,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。
太阳能热水器分类1、从集热部分来分可分为:真空玻璃管太阳能热水器和金属平板太阳能热水器。
真空玻璃管:是目前吸热效率最高的集热部分,优点不需要在集热部分在增加保温层,现在的真空玻璃管在抗高温,抗打击和保温上,性能都是一流,被大部分生产厂家采用。
缺点体积比较庞大,管中容易集结水垢。
金属平板:传热性能极佳的金属片上,覆盖上吸热涂层,利用金属的传热性,将吸收的热量传于水箱中。
优点外观美观,安装方便,可以做成平板,而且不容易损坏。
缺点:保温要花很大的代价,成本高,间接的就是增加消费者负担。
2、从结构上来分可分为:普通式太阳能热水器和分体式太阳能热水器。
普通式:将真空玻璃管直接插入水箱中,利用加热水循环,使水箱中水温升高,是目前厂家都采用的。
也是流行的最常规的。
该类热水器只有顶层能用,除非顶层用户和你楼下的关系特铁,而且屋顶的面积是有限的。
分体式:解决不是顶层用户也能使用太阳能热水器。
分体式循环有2 种,一种靠水自然循环,热交换效率低,远远不能满足用水要求;一种靠泵循环热交换,解决自然循环效率低的问题,用泵循环,可以明显改善水的热交换。
3、从水箱受压来分可分为:承压式太阳能热水器和非承压是太阳能热水器。
太阳能集热器月平均集热效率计算方法
1 太阳能集热器月平均集热效率,应根据集热器瞬时效率曲线实际检测结果,按下式计算:
(式1)
式中ηc —基于采光面积的集热器月平均集热效率(%)。
η0—基于采光面积的集热器瞬时效率截距(%)。
U—基于采光面积的集热器瞬时效率曲线斜率[J/(s·m2·℃)]。
t i —月平均集热器工质进口温度(℃)。
t a —月平均环境气温(℃,取表E.0.1对应值)。
G—月平均日总太阳辐照度[ J / (s·m2) ]。
(t i −t a)/G—归一化温差[(℃·s·m2)/ J]。
2 归一化温差计算的参数选择,应符合下列原则:
2.1 月平均集热器工质进口温度应按下式计算:
(式2-1)
式中:t i —集热器工质进口温度(℃)。
t l —冷水计算温度(℃,取所在地统计数据。
缺少数据时自表E.0.1取值)。
t r —热水设计温度(℃)。
2.2 月平均环境气温(应取项目所在地气象统计数据。
缺少气象资料的可自本规程表E.0.1取值)。
2.3 月平均日总太阳辐照度应按下式计算:
(式2-2)
式中:G—月平均日集热器采光面上的总太阳辐照度[ J/(s∙m2) ]。
J T—月平均日太阳辐照量(kJ/m2,自表E.0.1值)。
S y—月平均日的日照小时数(h,自表E.0.1取值)。
循环式太阳能热水器的强制循环式和自然循环式1、强制循环式太阳能热水器这是在集热器和贮热器之间设有一个循环水泵相连接,以循环水泵为动力,将贮热器的水强制通过集热器来获取热量,再回到贮热器,不断循环,提高水温。
这种热水器的优点是:贮热器的安装位置不受集热器安装位置的影响。
贮热器中可安装辅助热源,以实现常年供应热水。
不设辅助热源的热水器,循环泵的开、停受集热器水温控制;设辅助热源的,冷水补充和循环泵开、停亦由统一的控制电路控制。
但这类热水器的结构较复杂、造价较高,目前国内家庭用的尚无商品化生产,主要生产一些大容量供集体用的强制循环太阳能热水器。
2.自然循环式太阳能热水器这是由1个乎板集热器和1个贮热器连接成的热水器,依靠集热器水温变化产生的液位差,通过敷设在贮热器内高、低不同的管道,不断循环贮热器的水来提高水温。
这类热水器适合于一般城市家庭使用,但它的200升以上的贮热器必须安装在乎板集热器的顶部,工作状态时的全率。
为增大集热面积,平板集热器采用扁盒式结构为主,表面涂以吸收系数和发射系数相等的非选择性黑色涂料,除接近太阳辐射的表面外,衬垫保温材料保温,在离集热板接受辐射表面15毫米处覆盖透射率大于o.75的钢化玻璃。
3.贮热器一个容积为200毫升的简体,内敷高、低不等的溢、进水循环管,高、低温热水取水管,浮球式水位控制器;外面用聚苯乙烯或聚氨酯整体发泡为保温材料,为了保证循环正常,贮热器要放在集热器的顶部,但它给热水器带来安装稳定性较差的缺点。
3。
外壳。
它有2个有一定强度的金属框架,用来安放贮热水器和集热器。
装配时把它用8个螺栓连成一个整体,这样便于运输和安装。
外壳底部留有自然排水口,以保证热水器在雨天不积水。
4.搁架。
自然循环太阳能热水器与闷晒式双筒热水器不一样,它的工作重量在300千克以上,顶部要文承一个200千克以上的贮热器,故而必须有强度较好的金属搁架,一般用角钢焊接而成,外面涂以防锈漆,以防止锈蚀。
太阳热水器为什么要把反射板(反射板与集热管平行)倾角大小分为45°和30°两种?在安装固定太阳热水器的集热部分时,为了得到最大的年日射量,在正午时必须尽可能使集热部分的采光面垂直于阳光。
由于我国地域宽广,幅员辽阔,南北地区纬度差别较大,因此为满足上述要求,经过计算归纳将太阳热水器集热部分倾角分为45°和30°两种。
由于北方地区纬度较高,冬季阳光与地平面夹角较小,宜使用倾角大的热水器,所以北方地区多选用45°倾角的热水器,而南方地区多选用30°倾角的热水器。
为什么要使用热水器控制、加热装置?非承压热水器由于系统不承受压力,所以水箱内胆并不封闭。
水温升高引起的压力增大以及水位降低引起的压力减小,会通过溢流管的溢流、放气或补气而瞬间消失。
承压热水器因其水箱内胆需要承受压力,所以遇到上述情况,自身无法解决,必须依靠相关的控制装置。
什么叫太阳集热器,请具体介绍一下使用方法?太阳集热器顾名思义是一种集热装置,其不能单独使用,但可根据需要拼装组合成不同采光面积的集热系统。
它的主要用途是用来收集热量,然后再与其它装置进行热交换。
公司生产的集热器主要有三种:干法热管式太阳集热器、U型管式太阳集热器、连集管式太阳集热器。
1、干法式太阳集热器干法式太阳集热器的集热管采用的是相变热导式集热管,其与相变热导式太阳热水器的主要区别是:后者的热管将吸收的热量直接传递给水箱内的水;而前者是利用一种导热率极高的换热块将热管吸收的热量传递给传热工质,传热工质再与其它物质进行换热。
传热工质可以是需要加热的水,也可以是仅起传热作用的冷却液。
干法式太阳集热器将循环回流管路埋在保温层内,降低热损,便于连接;且各自循环独立、封闭,不易泄漏,安装方便。
但由于热量逐级传递,因此在一定程度上降低了集热效率。
2、U型管式太阳集热器 U型管式太阳集热器的集热管由真空集热管、传热铝翼、U型铜管组成。
太阳能集热器的分类及特点分析作者:袁静珍来源:《硅谷》2013年第07期摘要介绍了太阳能集热器的分类,阐述了太阳能集热器的工作原理,分析了几种太阳能集热器的特点,有助于人们对太阳能集热器类型的选定。
关键词太阳能集热器;平板型集热器;真空管型集热器中图分类号:TK513 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-178-021 概述太阳能集热器是指在太阳加热系统中,接收太阳的辐射能,并向传热工质传递热能的装置。
它是太阳能热利用系统的一个部分,是决定太阳能热利用系统性能的关键部件。
2 太阳能集热器的分类随着电子技术的发展,太阳能集热器的类型越来越多样化。
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;根据集热器内是否有真空空间,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范围的不同,分为高温集热器、中温集热器、低温集热器。
其中最常见是将太阳能集热器分为平板型太阳能集热器和真空管型太阳能集热器。
2.1 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器件。
平板型太阳能集热器主要由吸热体、透明盖板、外壳和隔热层等部件组成。
它的结构如图1所示。
平板型太阳能集热器是利用太阳光辐射透过透明盖板后,投射在吸热体上,其中大部分太阳辐射能被吸热体吸收并转化为热能,然后将热能传递给吸热体内的传热工质。
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,由于吸热体内的温度升高,通过透明盖板和外壳向周围环境散失热量,成为平板型太阳集热器的各种热损失。
2.2 真空管型的太阳能集热器真空管型太阳能集热器是在平板型太阳能集热器基础上发展起来的新型集热装置。
按照吸热体的材料分类,可分为玻璃吸热体真空管(或称为全玻璃真空管)集热器和金属吸热体(玻璃—金属)真空管集热器两大类。
太阳能集热器工作原理
太阳能集热器是一种利用太阳能来产生热能的装置,主要用于加热水,供热和发电等领域。
其工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 太阳能辐射
太阳能集热器的工作首先需要太阳能的辐射。
当太阳辐射到集热器上时,会产生光热能,使集热器的温度升高。
2. 吸热涂层吸收
太阳能集热器的集热面通常涂有一层黑色的吸热涂层,可以吸收太阳
能的光热能,并将其转换成热能。
3. 热传导
当吸热涂层吸收到太阳能之后,热能会通过热传导的方式快速传递到
集热器内部。
4. 管道循环
在集热器内部,有一条管道贯穿其中,管道内填充了热媒介,比如水
或空气等。
热能就会通过管道循环的方式传递到热媒介中。
5. 热媒介流动
热媒介被加热后,会产生热对流,从而流动到储热容器中储存,供后
续使用。
6. 损失及维护
太阳能集热器在运行过程中,会有一定的热损失,同时也需要进行定
期的维护和保养,以确保其正常运行。
总体来说,太阳能集热器的工作原理比较简单,通过吸收太阳辐射的
光热能并将其转化为热能,再通过管道循环等方式将热传递到热媒介中,最终实现加热、供热和发电等功能。
随着太阳能技术的不断发展,太阳能集热器的效率也在不断提高,为我们更加清洁、绿色的能源未
来带来了希望。
太阳能集热器太阳能集热器solar collector集热器用来吸收太阳辐射使之转换为热能并传递给热介质的装置。
常见的有平板型、真空管型和聚光型太阳能集热器。
电力(一级学科);可再生能源(二级学科)可吸收太阳辐射能,将其转换为热能,并传递到传热介质中的一种装置。
资源科技(一级学科);能源资源学(二级学科)太阳能集热器在太阳能的热利用中,关键是将太阳的辐射能转换为热能。
由于太阳能比较分散,必须设法把它集中起来,所以,集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。
由于用途不同,集热器及其匹配的系统类型分为许多种,名称也不同,如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉,以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等。
简介名称: 太阳能集热器主题词或关键词: 太阳能能源科学集热器内容在太阳能的热利用中,关键是将太阳的辐射能转换为热能。
由于太阳能比较分散,必须设法把它集中起来,所以,集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。
由于用途不同,集热器及其匹配的系统类型分为许多种,名称也不同,如用于炊事的太阳灶、用于产生热水的太阳能热水器、用于干燥物品的太阳能干燥器、用于熔炼金属的太阳能熔炉,以及太阳房、太阳能热电站、太阳能海水淡化器等等。
效率比较高的集热器由收集和吸收装置组成。
阳光由不同波长的可见光和不可见光组成,不同物质和不同颜色对不同波长的光的吸收和反射能力是不一样的。
黑颜色吸收阳光的能力最强,因此棉衣一般用深色或黑色布。
白色反射阳光的能力最强,因而夏季的衬衫多是淡色或白色的。
因此利用黑颜色可以聚热。
让平行的阳光通过聚焦透镜聚集在一点、一条线或一个小的面积上,也可以达到集热的目的。
纸在阳光照射下,不管阳光多么强,哪怕是在炎热的夏天,也不会被阳光点燃。
但是,若利用集光器,把阳光聚集在纸上,就能将纸点燃。
集热器一般可分为平板集热器、聚光集热器和平面反射镜等几种类型。
平板集热器一般用于太阳能热水器等。
聚光集热器可使阳光聚焦获得高温,焦点可以是点状或线状,用于太阳能电站、房屋的采暖(暖气)和空调(冷气)、太阳炉等。
按聚光镜构造有“菲涅尔”透镜、抛物面太阳能集热器镜和定日镜。
平面反射镜用于太阳能塔式发电,有跟踪设备,一般和抛物面镜联合使用。
平面镜把阳光集中反射在抛物面镜上,抛物面镜使其聚焦。
定义太阳能集热器的定义是:吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置。
这短短的定义却包含了丰富的含义:第一:太阳能集热器是一种装置;第二:太阳能集热器可以吸收太阳辐射;第三:太阳能能集热器可以产生热能;第四:太阳能集热器可以将热能传递到传热介质。
太阳能集热器虽然不是直接面向消费者的终端产品,但是太阳能集热器是组成各种太阳能热利用系统的关键部件。
无论是太阳能热水器、太阳灶、主动式太阳房、太阳能温室还是太阳能干燥、太阳能工业加热、太阳能热发电等都离不开太阳能集热器,都是以太阳能集热器作为系统的动力或者核心部件的.分类太阳能集热器的分类 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、高温集热器平板型太阳能集热器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。
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,还具有承压太阳能集热器能力强、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%;国内市场以真空管为主,2005年约占市场份额的87%,平板型集热器只占12%。
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术优势[4][5]: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。
国内厂家送检测试结果和部分SPF检测报告对比可以看出[6]: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。
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[7]。
随着太阳能热利用技术的发展,我国对选择性吸收材料的研究工作已有二十年的历史了。
太阳集热器的发展过程也是涂层技术的发展过程。
期间经历了从非选择性的普通黑漆到选择性的硫化铅、金属氧化物涂料,从黑镍、黑铬到铝阳极化涂层等一代接一代的更新换代过程。
随着涂层技术的不断进步涂层性能得到了很大的提高。
目前我国平板集热器吸收表面主要采用铝条带上阳极化着色和铜条带上黑铬选择性涂层。
间歇式磁控溅射铝-氮-铝材料选择性吸收涂层的镀膜生产技术是随着真空管集热器的产生而发展起来的,基本上代表了当前我国中低温选择性吸收材料的生产水平。
由于该涂层耐候性能较差,不适于平板集热器的使用。
目前,国际上发达国家,尤其是欧洲,选择性吸收涂层的生产主要有两个特点,其一是采用真空镀膜技术,其二是采用卷绕式连续镀膜方式。
即使是湿法镀膜也采用连续镀膜工艺。
如丹麦的BATEC公司是生产黑铬吸收涂层的,在铜条带上采用连续电镀的方法进行生产。
年生产能力为十几万平米,产品的光学性能及耐候性都很理想。
此外,德国几个生产选择性涂层的公司,如INTERPANE、TINOX、ALANOD公司都是采用真空方法和连续生产方式进行吸收涂层生产的。
真空镀膜技术生产工艺不存在污染问题,涂层光学性能优良,但连续化生产线投资较大,涂层生产成本较高,有些真空镀膜涂层耐候性能不很理想。
湿法镀膜技术采用电化学方法生产,工艺设计或生产控制不当,容易造成一定程度的污染,但涂层(如黑铬涂层)连续化生产线投资较小,涂层具有优良的光学性能而且也具有非常优异的耐热耐湿耐候性能,是一种性价比较高的太阳能选择性涂层。
北京市太阳能研究所有限公司于2003年开始黑铬选择涂层生产工艺的研究,于2004年建成国内第一条黑铬太阳能选择涂层连续化生产线,产品经检测[8]:涂层的吸收率α≥0.93,红外发射率ε≤0.10,性能达到国外平板太阳能集热器涂层先进水平。
北京市太阳能研究所有限公司也开展耐候性涂层真空镀膜生产技术的研究。
研制了不锈钢氮化物和不锈钢碳化物的金属陶瓷选择性吸收涂层,为实现该膜层的生产,研制了一台三靶磁控溅射真空镀膜机并成功的进行了中试。
通过小批量试生产制备出合格产品用于平板集热器。
目前,国内多家研究结构和生产厂家均在开展用于平板集热器的高性能太阳能选择性涂层生产工艺和设备研究。
因此与国外在太阳能选择性涂层方面的技术差距将会越来越小,这为国内平板集热器技术的提升打下基础。
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及二次循环技术(通过防冻液传热),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[9]。
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[5]。
测试结果如下:图2 黑铬选择涂层平板集热器和真空管集热器全年单位面积日均产水量比较从测试结果可以看出,在北京地区,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。
平板集热器发展方向针对国内平板集热器与国外的技术和质量的差距,应采取以下措施提高平板集热器的性能和质量:1)研究开发适用于平板太阳能集热器的选择性涂层,涂层应具有高吸收率、低红外发射率、优异的耐热耐湿耐候性能和适宜的加工成本;2)广泛采用低铁高透过率盖板玻璃。
目前已有多个玻璃厂家开始生产适用于太阳能集热器的低铁玻璃,国内外玻璃质量差距越来越小;3)重视集热器的优化设计,改善制造工艺,保证结构的严密性,减小集热器的散热损失;4)选用钢化玻璃作为集热器盖板,提高集热器部件质量,采用优化结构设计,确保集热器可以经受防冰雹、淋雨、空晒、耐压、热冲击等性能试验,提高集热器寿命,减少系统维护费用;5)为适应寒冷地区、太阳能采暖和空调以及工业加热等特殊要求,应开发高效平板集热器。