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真空管太阳能集热器

一、真空管集热管的结构及组成

     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。二、真空管技术参数

      目前集热效果的最好的是AL--N/AL真空溅射选择性镀膜,利用该涂层的玻璃真空管,其吸收率>0.93;红外发射率ε≤0.6; 平均热损Uct0.9W/m2?C;真空度P≤5X10~3pa, 采用性能高硼硅3.3特硬玻璃制造。三、真空管与平板太阳能的区别

      下面将从11个方面来分析目前我国平板热水器与真空管热水器的技术分析与对比。从而全面分析集热器热性能优缺点:

      1.市场占有率的比较

      目前,我国太阳能应用最为普及的是真空管太阳能与平板太阳能两种形式。云南省是最早普及太阳能的省份,也是平板太阳能应用最早最广泛的地区,在九十年代,其他省份的老百姓还不认识太阳能为何物时,云南已非常普及。八十年代与九十年代,云南省处处都是平板太阳能,而到了九九年后由于气候等因素的制约,生产工艺性要求,性能适应性条件等,导致真空管飞速发展,目前的比例为:平板太阳能占5%,真空管太阳能占95%。

      3.承压能力的比较

      平板太阳能集热器构件为金属材料组成,集热器与热水箱之间的连接件也采用金属零部件,因而集热器与连接件都能承受一定的压力,实验压力可达0.8MPa,即承压>0.6MPa。而真空管集热器的构件主要为玻璃耐压0.15Mpa。

      4.防冻与抗冻性能:平板集热器由于板芯为金属板芯,其板芯内均为较小的毛细管道,且板芯与外界环境温度直接联通,故气温较低时容易结冰,抗冻性能较差;而真空管太阳能由于真空管为暖水瓶结构,管子外壁与内壁之间为真空状态,管子内水在较低气温下也不易结冰;

      5.结垢:平板太阳能集热过程主要通过金属板芯内毛细水管吸热,故容易在此过程中水与热金属(铝管或铜管)接触后产生水垢,并且根据平板集热器结构当水在毛细水管中结构后是无法清洗排除,故平板太阳能热水器使用寿命远远低于真空管热水器;而真空管热水器集热器均为玻璃管,水在玻璃管中吸收热量,在此过程中水与玻璃接触并不容易产生水垢,就像日常生活中,金属茶壶烧水容易产生水垢,而暖水瓶不容易产生水垢,且在产生水垢后,水垢与玻璃的亲和力较小,暖水瓶中水垢较容易倒出。在排污方面,平板太阳能热水器下部设有排污阀,但排污阀无法排出平板毛吸水管中的水垢,只能排除集热器下部管道中的沉淀物;有人提出真空管有一个端头为封闭,容易沉积泥沙,而现今主要供水均为自来水供水,自来水均经过多次净化处理,并无过多沉积物,且真空管热水器真空管可拆下清洗,且比较容易。故真空管太阳能热水器使用寿命远远高于平板太阳能热水器。

      6.散热:热量的传递方式有三种:辐射、传导、对流。平板太阳能热水器集热主要通过板芯内金属毛细水管吸热,板芯直接与大气接触,当气温较高时,金属吸热较快,而当气温较低时板芯会吸收板芯内水温,故散热较快,实际上平板式太阳能集热器的热效率为54%。;特别是有辅助加热承压运行时,水箱位置低于集热器时,由于热水的比重比冷水轻,这时水箱内的热水的热量会沿管道往上交换而进入到集热器,更加速了集热器的散热。真空.管太阳能热水器集热元件真空管,其内壁与外壁之间保持真空,故不容易将管内热量释放出,保温性能较好,至于热量的对流散发对真空管太阳能而言。热效率达93.5%比平板太阳能高


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