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平板太陽能的結構組成和功能介紹

鉅大LARGE  |  點擊量:54次  |  2020年08月31日  

摘要
平板太陽能熱水器一般由吸熱板、蓋板(鋼化玻璃)、保溫層、外殼;四大部件組成,如下圖1所示:吸熱板是吸收太陽輻射能量并向集熱器工作介質傳遞熱量的部件,吸熱板的一般形狀入下圖2所示。目前我國大量采用銅質材

平板太陽能熱水器一般由吸熱板、蓋板(鋼化玻璃)、保溫層、外殼;四大部件組成,如下圖1所示:


吸熱板是吸收太陽輻射能量并向集熱器工作介質傳遞熱量的部件,吸熱板的一般形狀入下圖2所示。


目前我國大量采用銅質材料作為吸熱板的材料,但也有一些廠商為了節省成本使用鋁合金、鋼材、鍍鋅板、不銹鋼等,水質差的地方甚至有使用塑料的,兼職不可理喻。


吸熱板的涂層對太陽能輻射吸收起到了非常重要的用途。因為太陽輻射的波長重要集中在0.3至2.5μm(微米)的波長范圍內,要增強吸熱板對太陽能輻射吸收的強度,還要減少熱量的損失,減少吸熱板的輻射等,那就要采用選擇性功能強的涂料。選擇性涂料是對太陽短波輻射具有較高吸收率(吸收率用A表示),而對長植熱輻射發射率卻較低的一種涂料(用B表示),目前國內外的生產廠大多來用磁控濺射的方法制作選擇性涂料層,可達到吸收率A=O.93~095,發射率B=0.12~0.04,大大提高了產品熱性能。但對在常年耳境溫度較高的云南地區使用的集熱器,為了降低成本,也可選用非選擇性涂料——黑鎳、黑鉻、黑漆等作為吸熱板涂層。


對吸熱板有如下技術要求:


①有一定的革壓能力;


③與工作介質的相容性好;


③熱傳遞性能好;


④加工工藝簡單;


1、吸熱極,吸熱板有如下幾種結構:


1、管板式加工工藝己從簡單的管、板、槽結合,發展到來用銅悍、電阻焊、超聲波焊或高頻焊工藝及銅鋁(全銅)復合。銅鋁〈全銅)復合工藝量將兩片鋁帶〈或銅帶〉與根銅管軋制在一起,達到金相結合,再用高壓氣體在工裝夾具中吹脹。因此,無接觸熱阻,熱效率高,是目前應用最多的種板芯。


2、扁盒式采用金屬桓模壓成型后,再將其焊接成一體,各流道間用點悍,吸熱器四周用滾焊,材料為鋁合金、鍍鋅板、銅板等.其特點是管子和吸熱板為一體,使熱性能提高.缺點是時焊接工藝有一定要求,否則容易焊穿或未捍住,承壓高一定限制,成本也稍高只適用于小面積且家庭用熱水器中。當材料采鍍鋅板時,悍點處經一段時間的使用后可能生銹或穿孔。此外,容水量大時,集熱器動態特性有所下降。


2扁管武采用模子擠壓拉伸成形的工藝,使扁管兩邊在翼片,即吸熱條帶,然后與上下集管焊成吸熱板,承壓能力較好,一般般用防銹鋁合金。缺點是對在水質有一定要求,怕生銹、怕酸性水被腐蝕。由于工藝方法所限,扁管璧及板的厚度相比較較厚,用料量大,同時造成集熱器熱容較大,容水量大,使動態熱特性下降,


2、蓋板


蓋板的用途是減小熱損失。集熱器的吸熱板將接收到的太陽輻射能量轉變成熱能傳輸給工作介質時,也向周圍環境散失熱量;在吸熱板上表面加設能透過可見光而不透過紅外熱射線的透明蓋板,就可在有效地減少這部分能量的損失。對蓋板有如下技術要求。


①高全光量過率,陽光透過蓋板后照射到吸熱板上并轉變為熱能,蓋蓋板對時太陽光光譜


的全光透過率越高,則照射到吸熱板的光線越強,所得到的熱量越大,集熱器效率越高。


②耐沖擊強度高,蓋板具有高的耐沖擊強度,在使用中受到冰雹、石頭等外力碰撞時,不致損壞.


③良好的耐候性能,集熱器通常安裝在室外朝陽處,長期遭受恃、熱、光、風、雨、雪等侵蝕,假如蓋板不具在良好的耐候性,則其透光、強度等性能急劇下降,會導致集熱器的工作壽命縮短。


絕熱性能好,集熱器工作時的溫度較高,必然有一部分熱量通過蓋板向外傳導散熱導率越大,則絕熱性能越差,散失熱量越大,集熱器效率越差。


加工性能好,要求裁剪性能好,單向彎曲性能好,便于制造廠家按產品要加工成型。


3、保溫層


保溫層的用途是減少集熱器向周圍環境的散熱,以提高集熱器的熱效率。要求保溫層材料的保溫性能良好,即材料的熱導率小,不吸水。這就可以用較薄的保溫層達到較好的保溫效果,底部保溫層一般3~5cm厚,四周保溫層的厚度為底部的一半。常用的保溫材料有巖棉、礦棉、聚苯乙烯、聚氨酯等。因聚苯乙烯在溫度較高時會收縮〈使用溫度不高于70°C),使用時往往在它與吸熱板之間先放薄層巖棉或者礦棉,使其在較低的溫度下工作,但時間長了后,仍然在一定的收縮率,故使用時,應給予足夠的重視。目前產品使用較多的是巖棉,最好是使用聚氨酯發泡制品。


4、外殼


外殼為了將吸熱板、蓋板、保溫材料組成一個整體并保持一定的剛度和強度,便于安裝,要有一個美觀的外殼,一般用鋼材、彩色鋼板、壓花鋁板、鋁板、不銹鋼板、塑料、鋼化玻璃等制成。


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