平板太陽能熱水器詳細介紹

來源：百度百科

簡介

隨著社會的進步，人們生活水平的日益提高，生活熱水已經成為人們生活中不可或缺的一部分。平板型太陽能熱水器安裝方便，簡單，占地面積小，不受安裝環境限制，可安裝在陽臺，窗戶，屋頂，墻壁上等;而且采熱率高，非常節能，使用簡單、快捷、方便、安全等特性，深受廣大用戶的青睞。
按水的循環方式不同，可分為：自然循環、強迫循環、定溫放水三種。
按平板集熱器聚光方式不同，可分為：聚光型和非聚光型。
按平板太陽能熱水器使用市場不同：家用市場和工程市場兩大類型。
按平板太陽能集熱器吸熱板的材料不同，可分為陶瓷太陽板、銅鋁復合吸熱板、全銅吸熱板、不銹鋼吸熱板
按平板太陽能集熱器吸熱板的結構不同，可分為管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圓管式和熱管式。

平板太陽能熱水器由吸熱板、蓋板、保溫層、外殼等幾部分組成。
吸熱板
（1）作用
也稱吸熱芯板，是吸收太陽輻射能并向水傳遞熱量的部件。
（2）技術要求
① 技術要求是有一定的承壓能力，與水的相容性好，熱工性能優良，加工工藝簡單，成本合理。常用材料是銅、鋁合金、不銹鋼、鍍鋅板、沿海水質較差的地方，也有用塑料或玻璃鋼等材料。
② 選擇性涂層：為增加吸熱板的熱性能，往往在金屬表面噴刷涂層。涂層分選擇性涂層和非選擇性涂層兩種。
③平板集熱器根據涂層種類分為兩類就是俗稱的黑膜和藍膜（黑鉻、陽極氧化）
（3）吸熱體
又稱之為吸熱體的，吸熱體是平板太陽熱水器的核心部件，它先要完成光熱轉換，再將熱能傳給待加熱的水。
吸熱體主要由金屬材料制成，初期為鋼管板綁扎結構，后來出現了焊接式、鋁翼式、銅鋁復合式，各有千秋。有的結合熱導差、有的能耗太高、有的耗材太多、有的工藝復雜。但共同點，傳熱比玻璃高幾十倍至幾百倍，如銅的導熱系數在320左右，鋁在160左右，銅在40左右，而玻璃只有0.64。而耐壓能力可達10KG/CM2，玻璃連0.5KG/CM2壓力也承受不了。
故金屬吸熱體可進行自然循環，強制循環和直流式工作。因流速與傳熱系數成正比，所以金屬吸熱體傳熱效率也高得多。
吸熱體的管板結合新工藝，只需一臺沖床，二套模具即可批量生產，可謂設備少，投資省;只有沖、穿、壓三道工序即可完成，可謂簡單、易行;無需焊接或其它輔助材料，可謂省工節能;以薄壁紫銅管為排管、薄鋁板為翅片，可謂配伍科學，耐腐蝕、傳熱好、材料省。
這種結構，參加全國平板太陽熱水器評比時，平均日效率為0.563，熱損系數為1.75，與當時獲一等獎的產品熱性能相同。
（4）分類
按吸熱板的結構不同，可分為管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圓管式和熱管式。
一、管板式吸熱板
平板太陽能集熱器管板式吸熱板
平板太陽能集熱器管板式吸熱板
平板太陽能集熱器管板式吸熱板是將排管與平板以一定的結合方式連接構成吸熱條帶(如右圖所示)，然后再與上下集管焊接成平板太陽能集熱器吸熱板。這是國內外使用比較普遍的吸熱板結構類型。
二、翼管式吸熱板
翼管式吸熱板是利用模子擠壓拉伸工藝制成金屬管兩側連有翼片的吸熱條帶(如右圖)，然后再與上下集管焊接成吸熱板。平板太陽能集熱器吸熱板材料一般采用鋁合金。
平板太陽能集熱器翼管式吸熱板的優點：熱效率高，管子和平板是一體，無結合
平板太陽能集熱器翼管式吸熱板
平板太陽能集熱器翼管式吸熱板
熱阻;耐壓能力強，鋁合金管可以承受較高的壓力。
平板太陽能集熱器翼管式吸熱板的缺點：水質不易保證，鋁合金會被腐蝕;材料用量大，工藝要求管壁和翼片都有較大的厚度;動態特性差，吸熱板有較大的熱容量。
三、蛇管式吸熱板
蛇管式吸熱板是將金屬管彎曲成蛇形(如右圖)，然后再與平板焊接構成吸熱板。這種結構類型在國外使用較多。吸熱板材料一般采用銅，焊接工藝可采用高頻焊接或超聲焊接。
平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板優點：不需要另外焊接集管，
平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板
平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板
減少泄漏的可能性;熱效率高，無結合熱阻;水質清潔，銅管不會被腐蝕;保證質量，整個生產過程實現機械化;耐壓能力強，銅管可以承受較高的壓力。
平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板缺點：流動阻力大，流體通道不是并聯而是串聯;焊接難度大，焊縫不是直線而是曲線。
四、扁盒式吸熱板
平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板是將兩塊金屬板分別模壓成型，然后再焊接成一體構成吸熱板，吸熱板材料可采用不銹鋼、鋁合金、鍍鋅鋼等。
通常，流體通道之間采用點焊工藝，平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板四周采用滾焊工藝。
平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板優點：熱效率高，管子和平板是一體，無結合熱阻；不需要焊接集管，流體通道和集管采用一次模壓成型。
平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板缺點：焊接工藝難度大，容易出現焊接穿透或者焊接不牢的問題;耐壓能力差，焊點不能承受較高的壓力;動態特性差，流體通道的橫截面大，吸熱板有較大的熱容量;有時水質不易保證，鋁合金和鍍鋅鋼都會被腐蝕。
蓋板
（1）作用
吸熱板上表面需有蓋板，要求它能透過可見光而不透過遠紅外線，這就使得進去的能量大于散失的能量，從而提高吸熱板的溫升，通常稱蓋板的這種作用為溫室效應。
（2）技術要求
高全光透射比、沖擊強度高、良好的耐侯性能、絕熱性能好、加工性能好。
保溫層
（1） 作用
保溫層的作用是減少集熱器向四周環境的散熱，以提高集熱器的熱效率。
（2） 技術要求
保溫層的要求是保溫性能好，即材料的熱導率小，要求不大于0.055W/(m*℃)，不易變形或揮發，不產生有毒氣體、不吸收。
（3） 材料
保溫層的材料有巖棉、礦棉、聚苯乙烯、聚氨酯發泡塑料等。
外殼
（1）作用
保溫層外殼的作用是將吸熱板、蓋板、保溫材料組成一個整體，因此它應有一定的剛度和強度，并便于安裝。其材料一般用鋼板、鋁型材、玻璃鋼或塑料。
（2）技術要求
為了確保外殼的使用壽命，有些外殼表面需進行噴涂處理。一般涂層要求薄而均勻，有較強的附著力和抗老化性能，耐濕熱，不生銹。此外，表面要美觀、無扭曲、污垢和傷痕。