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一、、平板型太陽(yáng)能集熱器的構(gòu)造:
平板型集熱器的工作過(guò)程是陽(yáng)光透過(guò)玻璃蓋板照射在表面有涂層的吸熱板上,
吸熱板吸收太陽(yáng)能輻射能量后溫度升高。
①要求:
有一定的承壓能力,與水的相容性良好,熱工性能良好,即吸熱板吸收太
陽(yáng)輻射量后轉(zhuǎn)變成的熱量能很快傳遞給水。一般廣東地區(qū)使用的平板型太
陽(yáng)能尺寸為1×2米(也可定向設(shè)計(jì)),每平方米采光面積可產(chǎn)能45—65℃
的熱水約100公斤左右。
②蓋板:
陽(yáng)光與吸熱板之間的輻射傳熱板上表面需有透明蓋板,使之進(jìn)去的能量大于散失的能量而提高溫升。一般采用高強(qiáng)耐熱透明玻璃和普通平板玻璃。蓋板層數(shù)由使用地區(qū)的氣象條件和工作溫度而定,但從防塵、防水角度考慮,一般仍需要用單層蓋板。蓋板與吸熱板之間的距離一般為2.5厘米左右。
③保溫層:
減少集熱器向四周環(huán)境的散熱,以提高集熱器的熱效率。常用的保溫材料一般采用:巖棉、礦棉、聚苯乙烯、聚氨脂等,底部保溫層一般3—5厘米厚,四周保溫層的厚度為底部的一半。(當(dāng)然在平板太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)工程方面,保溫水箱、管網(wǎng)均需采用保溫材料,做好保溫,以確保熱量不易散熱。)
④吸熱板(簡(jiǎn)稱板芯):
平板型太陽(yáng)能集熱器一般采用銅鋁復(fù)合和全銅的材質(zhì),目前廣東地區(qū)大部分采用銅鋁復(fù)合太陽(yáng)能集熱板。這種集熱板是由銅鋁復(fù)合吸熱翼片與銅質(zhì)集熱管連接而成的,這種吸熱翼片的特點(diǎn)在于由兩面鋁板中間夾著銅管,通過(guò)壓輾復(fù)合工藝,使鋁銅和鋁鋁之間緊密結(jié)合(基本上達(dá)到冶金結(jié)合),其截面如圖2所示:
上圖為吸熱翼片與中間工質(zhì)通道接觸緊密,傳熱的熱阻小,因而具有很高的肋片效率,此外,這種吸熱翼片的通道內(nèi)壁為銅質(zhì),因而有耐腐蝕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
⑤涂層:
在吸熱面板上涂有選擇性或非選擇性涂層,這種涂層既可使吸熱面板吸收更多的太陽(yáng)能輻射,又可減少吸熱板向環(huán)境的輻射散熱損失。
涂層在吸熱方面特別重要,目前一般采用黑鉻涂層。
⑥殼體:
一般采用鋁合金、鋼材等,組成一個(gè)整體并保持有一定的剛度和強(qiáng)度便于安裝。
⑦支架:
一般采用熱鍍鋅、鋁合金、不銹鋼等材質(zhì),加工成品,焊接于鋼
結(jié)構(gòu)棚架上。
二、平板太陽(yáng)能集熱器的基本工作原理:
平板太陽(yáng)能集熱器的基本工作原理十分簡(jiǎn)單。概括地說(shuō),陽(yáng)光透過(guò)透明蓋板照射到表面涂有吸收層的吸熱體上,其中大部分太陽(yáng)輻射能為吸收體所吸收,轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽飨蛄黧w通道中的工質(zhì)。這樣,從集熱器底部入口的冷工質(zhì),在流體通道中被太陽(yáng)能所加熱,溫度逐漸升高,加熱后的熱工質(zhì),帶著有用的熱能從集熱器的上端出口,蓄入貯水箱中待用,即為有用能量收益。與此同時(shí),由于吸熱體溫度升高,通過(guò)透明蓋板和外殼向環(huán)境散失熱量,構(gòu)成平板太陽(yáng)集熱器的各種熱損失。這就是平板太陽(yáng)集熱器的基本工作過(guò)程。
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