平板集热器和真空管集热器各自特点分析

T论文·论述2DONPER件与配套专题配栏目协办:黄石东贝电器股份有限公司联系电话:0714-541668栏目责任编辑:李鹏平板集热器和真管集热器peng 963 126co备自特点分析海尔热水器有限公司太阳能科研所庄长宇刘桂永姜立军郭延隆对现阶段太阳能市场上非聚焦、非跟踪、低温利用、液体介质集热器,平板集热器和真空管集热器的使用方式、集热效率、各自特点等进行分析。关键词:真管集热器;平板集热器;集热效率;1引言题,目前的解决方法主要有:根据水质情况经过高频电磁场处理后,水分子的电现阶段在国内市场太阳能低温利用越定期清理真空管;或对自来水进行净化、软子被激活,电子能位升高,根据能量守恒原来越普及,也越来越被消费者、政府认可化、加约、磁化等。净化和软化可用过滤装理,分子电位能损失,电位下降,至使水分和重视。太阳能集热器主要冇平板集热器置去除泥沙等大颗粒污物,用反渗透膜或树子与接触器璧的电位斧减少甚至消失。造成和联集管集热器,在技术上两种集热器都脂离子置换法去除钙镁阏子。水中离子山活动能力减小,器壁金属阏解已很成熟。其屮平板集热器是在7世纪后现市场上常用的是硅磷品 POWER受到抑制,对设备起到防腐作用。期发明的,1960年以后开始进行深入硏究PHOS进行防垢和防腐,其机理是砫磷晶在和大规模化应用;联集管集热器起源于中水中有效地和制和千扰了碳酸钙旵体的正常3真空管热簣集热器和真空管U型管集热器国,截至今日大约有十几个年头,联集管生长,控制了晶核形成的逑度,使之不能沉其优点是真空普内不直接走水,炸管几集热器又分为普通非承压集热器、热管集积形成水垢;在此作用的同时,对已形成并率降低(即使炸管也不漏液),现大部分热器、U型曾集热器等。附着管内壁上钙、镁、铁产生络合或螯合反家联集箱内直接走水,长期使用造成联集箱应,然后借助布朗运动或水流作用,达到最内结垢,热管头部结垢导热效率下降,出现2蓍通非承压联集管集热器及绪垢解决方法终的分散效力。另外微的硅磷品中p一p故障后热管拆卸困难;U型管内走水,造成联集饩集热器以工艺简单、价格低廉、成分,隔绝了水屮溶解氧与金属离f的化学管内结垢降低传热效率,甚至U型管内堵塞真空臂冬季保温好等特点被大面积推广,但反应,阻止了氢氧化亚铁继续反应生成氢氧失去集热效果;解决办法是进行水的净化软普通联集管集热器也存在一些不足化铁,即钝化作用。在水管内壁生成种无化、加药、磁化处理等,这样可在一定程度是真空管内直接加热水,升温快,联定形的能自动修复的保扩膜,这层具有强亲上级解上述问题,最好的办法是系统内用防集粕内的水容易被蒸发(管路系统不合理或力的分f膜阻挡了水中溶解氧的腐蚀,从而冻液作为导热介质。控制系统故障时出现真空管内的水减少,上抑制了整个腐蚀的过程。根据水质不同硅磷部内管处于空晒。)当内眢上下温差超过玻品的浓度般控制在5-ppm,也就是要4平板集热器璃耐受温差冲山极限时,内管会炸裂,造成定期在系统内加药。平板集热器历史已经很久,技术应用上系统漏水,其中原因一般是应力集中、玻璃磁化现阶段主要是用电子除垢仪(即电也非常成熟。有微裂纹导致被激炸;子水处理器),其抑垢除垢原理是利用电子优点是:承压能力强,系统做成全封闭是真空管内长期有水又温升较快,水集成线路产生高频电磁场,使流经除垢仪的系统,避免了空气中氧气及杂质进入集热系中钙镁离子浓度大时管内壁容易结垢,曾内水吸收电磁能后,在不改变原有化学成份的统,可靠性高;用防冻液做导热介质,冬季也容易积淀一些絮状物(特别是竖插管集热情况下,使其物理结构发生变化,将原有的彻底防冻,集热系统不用辅助热源,避免能器,污物不能自动排出,横插管集热器循环大缔合体的结合键打断,变为活性很高的单量消耗;吸热面积大,集热器所占的建筑轮时被水带走一大部分)致使集热效率下降;分子或小缔合体状态的水,促进了水分子有廓面积中吸热片占据绝大部分,是实现太阳三是冬季环境温度低于零度时,室外集序排列,增强了水的偶极距,加强了水对成能与建筑结合最佳选择的集热器类型之一。热系统内的水容易结冰,使管路冻坏;现特垢离子及其组份的分解作用。老的水垢V凵中国煤化工足之处:如制作工艺较用的解决办法是除做好保温外,另在管道下剥落直至清除、新的水垢不易生成,并CNMHG联集管集热器相比集热方加电热带和进行防冻循环,即冬季为了防了水中沉积物质的沉积状态,各种离子的理叉环現影啊大,夏季高、冬季低冻要耗电耗热性能,细菌和瞞关等微生物的生存环境,从而平板集热器的吸热条带镀膜技术要求前述联集管集热器的真空管存在结垢问有效起到除垢、防垢、杀菌、灭藻的作用。高,因其长期暴露于空气中和空气中的氧、水42万9数据 nce TochnologyChina Appliance Technology电科摑分子长期接触,要求其耐老化性极高(平板象;用防冻液做导热介质,冬季彻底防冻,■高譬、平焦时效事对比商趣集热器内还不能像真空管抽成真空,对膜层集热系统不用辅助热源,避免能量消耗;平要求远远高于真空管)。为提高平板集热器板集热器夏季不怕空晒、冬季不怕冰冻、适的保温性能,目前已经有将真空玻璃用于平应气候能力极强板集热器,但出于真空玻瑞工艺不成熟以及集热器模块化设计,可任意组合成各种y--4.5+074成本高等原因,此技术尚未规模化应用。大小集热面积的集热阵列,使用更灵活。y=-1.26x+0.4我国对选择性吸收材料的研究应用经历了从非选择性的普通黑漆到选择性的硫化5各种集热髅集热效率的分析铅、金属氧化物涂料,从黑锦、黑终到铝阳无论是平板集热器还是联集曾集热00.010.020.00.040.050.060.070.0800ti一ta)/G极氧化涂层等几代的更裤;目前我国平板集隅,其对集热效率影响最大的是吸热体,热閻吸收表面主要采用铝条带上阳极氧化着即吸热膜层。较好的真空管膜层和较好的6结语色和铜条带上镀选择性涂层。平板吸热片膜层吸收率都在095左右;平近几年国内平板集热器占不到市场份目前用于真空管间歇式磁控溅射铝-氮-板集热器整个轮廓面积几乎都被吸热片占额的15%,是有很多原因造成的:(1)铝材料选择性吸收涂层的镀膜生产技术是随据,但真空管集热器受结构的影响必须有些厂家用平板集热做直接系统在冬季不着真空管集热器的广产生而发展起来的,由于一定的间距,一般ψ47管间距为7omm,能防冻,须排空,因此冬季不能使用并维该涂层耐候性能较驀,不适于平板集热器的φ58管间距为80mm,φ47管的产品内管护复杂;(2)全玻璃真空管热水器在大部直径为φ37,φ58管的产品内管直径为分地区可全年使用;(3)全玻瑞真空管由国外发达国家,尤其是欧洲,选择性φ47。于技术创新,成本大幅度降低,生产企业迅吸收涂层的生产主要有两个特点,其一是采假如不考虑光线的反射、折射等,不带速增加,促进太阳能热水器市场迅速扩大;用真空镀膜技术,其二是采用卷绕式连续镀反射板的集热器瞬时效率极限,φ47管为:(4)国内的消费者对全玻璃真空管热水器膜方式。如丹麦的 BAtEC公司是生产黑铬吸095×09×37/70·0452,φ58管为:095的认知度远高于平板式太阳能热水器。收涂层的,在铜条带上采用连续电镀的方x09x47/80·0502;如不考虑真空管之间因此,日前家用热水器国内市场格局是法进行生产,产品的光学性能及耐候性都很的空隙,集热器瞬时效率极限,φ47管为:由于产品的特点和价格等因素形成的,可以理想;德国几个生产选择性涂层的公司,如095*09×37147·0673,φ58管为:095×预见在家用热水器中低档市场中仍将是全玻INTERPANE、TINX、 ALANOD公司都是采o9×47/58·0693;平板集热隔瞬时效率极璃真空管热水器为主。用真空方法或者连续生产方式进行吸收涂层限为:095*09:Q855国外太阳能市场始终以平板集热器为生产的国标规定:平板集热器瞬时效率截距≥主,是因为国外太阳能系统设计理念的不海尔几年来一直致力于平板集热的开Q72;真空管集热器〔无反射板)瞬时效率同。国外系统般采用间接、分体式系统发,核心部件吸热紫铜条带吸收涂层使用德截距≥062;真空管集热器(有反射板)瞬承压运行;这类系统一般初投资高,但系统国TNOX技术,其在真空环境中把钛汽化,时效率截距≥052。可靠性高、维护成本低、水质不会被污染、在钛的汽化物中加入氮气、氧气,使其通过注:有反射板真空管集热器集热血积计整个系统寿命长化学反应生成氤氧化钛冷凝沉积到金属带算时包括真空箐之问的空隙,无反射板真空针对这类系统,平板集热器体现出其自此外石英被汽化后形成第二层减反射层管橥热器集热面积计算时不包括真空管之间身的技术优势:井对氮氧化钛层起保护作用。的空隙。平板集热器最适合用于承压系统;TINOX涂层是迄今为止唯一利用钛和石平板集热器整机效率受环境温度影响大2最适合于双循环的太阳能热水器;英代替镍和铬的涂层,在制作过程中不会污于真空管集热器,笼统地说春、夏、秋季节最有实太阳器与建结合;染水源也不会污染空气,是最具环保性的涂其集热效率高于真空管集热器,冬季低于真(44系统寿命长,维护费用低;层;TNoX涂层吸收率高达95%,发射率约空管集热器;其瞬时效率如图所示5}大多数情况下可以提供更多的生活为4%;由于其优异的耐环境、耐老化性,其交点位置横坐标值为oo76,试验是在热水;TNOX涂层使用25年后,仍能保持其初始性太阳辐照强度为80Wm时测试得数据,则:6平板集热器用于太阳能采暖系统时能能的95%以上。i-a·0076x800·608℃;也就是较方便解决非采暖季节的系统过热问题平板集热器孟玻璃用的是超白低铁钢化跪当集热器内的介质磁度和环境温度之中国煤化工统程、分体式太阳玻瑞、更耐冰雹、固体冲击能力强、耐疲劳为608℃时联集管集热器和平板集热器CNMHG体化有要求的场老化性高、透明度高;边梱用整体外壳、或时效率相同,温差小于608℃时平板集m所,平板集热器比全玻胸空管集热器在系统铝合金型材组装,强度高。器效率高,温差大于608℃时联集管集热命、系统维等方面其有明显优势。x平板集热器无惧空哂,不会出现炸曾现器效率高。【编辑:李鹏China Appare Technology 43