平板承压太阳能热水器需要上水吗?-一体承压平板太阳能热水器
平板型太阳能集热器主要有吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。用平板型太阳能集热器组成的热水器即平板太阳能热水器。
当平板型太阳能集热器工作时,太阳辐射穿过透明盖板后,投射在吸热板上,被吸热板吸收并转化成热能,然后传递给吸热板内的传热工质,使传热工质的温度升高,作为集热器的有用能量输出;与此同时,温度升高后的吸热板不可避免的要通过传导、对流和辐射等方式向四周散热,成为集热器的热量损失。
平板型太阳集热器是太阳集热器中一种最基本的类型,其结构简单、运行可靠、成本适宜,还具有承压能力强、吸热面积大等特点,是太阳能与建筑结合最佳选择的集热器类型之一。
根据IEA报告,截止到2004年底,平板型集热器占总市场份额的35%,真空管集热器占41%。如果不统计无盖板的太阳能集热器,欧洲、日本和以色列等国家均是以平板型集热器为主,约占市场份额的90%;国内市场以真空管为主,2005年约占市场份额的87%,平板型集热器只占12%。
国内平板集热器从上世纪80年代的市场统治地位逐步下滑到12%左右,有众多因素造成的:1)直接系统的平板热水器在冬季不能防冻,须排空,因此冬季不能使用并维护复杂;2)全玻璃真空管热水器在大部分地区可全年使用;3)全玻璃真空管由于技术创新,成本大幅度降低,生产企业迅速增加,促进太阳能热水器市场迅速扩大。因此,目前家用热水器国内市场格局是由于产品的特点和价格等因素形成的,可以预见在家用热水器中低挡市场中仍将是全玻璃真空管热水器为主。
国外太阳能市场始终以平板集热器为主,是因为国外太阳能系统设计理念的不同。国外系统一般采用间接系统、分体式系统和闭式承压系统,这类系统一般初投资高,但系统可靠、维护成本低、水质不会污染和系统寿命长。针对这类系统,平板集热器体现出其自身的技术优势[4][5]:1)平板集热器最适合用于承压系统;2)最适合于双循环的太阳能热水器;3)最有利于实现太阳能热水器与建筑结合;4)系统寿命长,维护费用低;5)大多数情况下可以提供更多的生活热水;6)平板集热器用于太阳能采暖系统时能较方便解决非采暖季节的系统过热问题。因此,在太阳能系统工程、分体式太阳能热水器和对太阳能与建筑一体化有要求的场所,平板集热器比全玻璃真空管集热器在系统寿命、系统维护等方面具有明显优势。
目前国内平板太阳能集热器和国外先进水平仍存在一定差距。国内厂家送检测试结果和部分SPF检测报告对比可以看出[6]:我国太阳能集热器瞬时效率的截距略低于国外产品,热损系数差别较大。这表明现有产品在玻璃透过率、高效选择性涂层和整体结构设计方面仍存在差距,因此国内厂家需要努力提高平板太阳能集热器产品性能,开展高效平板太阳能集热器研发。尤其在寒冷地区或太阳能采暖等场合,集热器热性能对太阳能系统收益影响特别显著。
太阳能热水器一体式和分体式怎么选择?
平板太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置,它是一种特殊的热交换器,集热器中的工质与远距离的太阳进行热交换。平板型太阳能集热器是太阳能集热器中的一种类型。是由吸热板芯、壳体、透明盖板、保温材料及有关零部件组成。在加接循环管道,保温水箱后,即成为能吸收太阳辐射热,使水温升高。
1、特点:
平板型太阳能集热器结构简单,运行可靠,成本低廉,热流密度较低,即工质的温度也较低,安全可靠,与真空管太阳能集热器相比,它具有承压能力强,吸热面积大等特点,是太阳能与建筑一体结合最佳选择的集热器类型之一(真空管在北方天气较冷地区装置为宜,广东基本采用平板型集热器。)。
2、应用范围:
如企业事业单位、工厂、院校、宾馆酒店、医院、社区、游泳池(包括机关等集体单位和家庭),应该说:凡需用热水温度小于100℃的领域内,原则上都可以用平板型集热器作为热源。
二、 平板型太阳能集热器的构造:
平板型集热器的工作过程是阳光透过玻璃盖板照射在表面有涂层的吸热板上,
吸热板吸收太阳能辐射能量后温度升高。
① 要求:
有一定的承压能力,与水的相容性良好,热工性能良好,即吸热板吸收太
阳辐射量后转变成的热量能很快传递给水。一般广东地区使用的平板型太
阳能尺寸为1×2米(也可定向设计),每平方米采光面积可产能45—65℃
的热水约100公斤左右。
② 盖板:
阳光与吸热板之间的辐射传热板上表面需有透明盖板,使之进去的能量大于散失的能量而提高温升。一般采用高强耐热透明玻璃和普通平板玻璃。盖板层数由使用地区的气象条件和工作温度而定,但从防尘、防水角度考虑,一般仍需要用单层盖板。盖板与吸热板之间的距离一般为2.5厘米左右。
③ 保温层:
减少集热器向四周环境的散热,以提高集热器的热效率。常用的保温材料一般采用:岩棉、矿棉、聚苯乙烯、聚氨脂等,底部保温层一般3—5厘米厚,四周保温层的厚度为底部的一半。(当然在平板太阳能中央热水系统工程方面,保温水箱、管网均需采用保温材料,做好保温,以确保热量不易散热。)
④ 吸热板(简称板芯):
平板型太阳能集热器一般采用铜铝复合和全铜的材质,目前广东地区大部分采用铜铝复合太阳能集热板。这种集热板是由铜铝复合吸热翼片与铜质集热管连接而成的,这种吸热翼片的特点在于由两面铝板中间夹着铜管,通过压辗复合工艺,使铝铜和铝铝之间紧密结合(基本上达到冶金结合),其截面如图2所示:
上图为吸热翼片与中间工质通道接触紧密,传热的热阻小,因而具有很高的肋片效率,此外,这种吸热翼片的通道内壁为铜质,因而有耐腐蚀、寿命长等优点。
⑤ 涂层:
在吸热面板上涂有选择性或非选择性涂层,这种涂层既可使吸热面板吸收更多的太阳能辐射,又可减少吸热板向环境的辐射散热损失。
涂层在吸热方面特别重要,目前一般采用黑铬涂层。
⑥ 壳体:
一般采用铝合金、钢材等,组成一个整体并保持有一定的刚度和强度便于安装。
⑦ 支架:
一般采用热镀锌、铝合金、不锈钢等材质,加工成品,焊接于钢
结构棚架上。
2、平板太阳能集热器的基本工作原理:
平板太阳能集热器的基本工作原理十分简单。概括地说,阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上,其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收,转变为热能,并传向流体通道中的工质。这样,从集热器底部入口的冷工质,在流体通道中被太阳能所加热,温度逐渐升高,加热后的热工质,带着有用的热能从集热器的上端出口,蓄入贮水箱中待用,即为有用能量收益。与此同时,由于吸热体温度升高,通过透明盖板和外壳向环境散失热量,构成平板太阳集热器的各种热损失。这就是平板太阳集热器的基本工作过程。
三、 平板型太阳能中央热水系统工程的应用:
太阳能热水系统由集热器、储热水箱、循环管道及辅助装置等组成。
集热器是太阳能热水系统中的关键部件,其性能优劣直接影响到太阳能热水系统的性能,但系统的合理选择及设计,对充分地利用集热器所收集的太阳能也起决定性的作用。设计系统一般应考虑以下因素:
集热器类型、热负荷特性、采光面积、大小与储热水箱容积的配比,管道大小、场地安装条件、当地水压、供电情况、管道水平等等。
四、 太阳能的发展趋势:
1、太阳能的价值意义:
由于常规能源的大力开发利用,造成世界范围内的环境污染日趋严重。世界上很多国家已经认识到,太阳能作为可再生能源,在持久使用环境资源为人类造福方面将起到十分巨大的作用。有着丰富太阳能资源的中国,已于2006年1月1日起正式实施《可再生能源法》,同时,国家“十一五”规划纲要也已把可再生资源的发展作为一项重要任务,因此太阳能热器本身具有巨大的潜在的推广应用价值。
2、平板型太阳能在建筑中的应用:
平板太阳能发展至今天,技术上已日趋成熟。世界各国都力图将太阳能与建筑密切结合,录求外形美观、布局合理、管理规范的太阳能与建筑一体化的设计。如:世界上使用太阳能热水器最普及的国家——以色列,平板太阳能与建筑一体完美结合的设计就占90%以上的市场份额。同时,实践证明,广东的气候更适合采用平板太阳能,并能与建筑一体完美结合。
综上所述,太阳能(特别是平板型)具有潜在的发展前景,人类将走向太阳能时代!
平板型太阳能集热器适用场所
* 热效率高,维修极少,主要用于南方地区。
* 工厂、学校、酒店、医院、机关、部队等各类企事业单位热水。
* 别墅沐浴及生活用热水。
* 工业生产用热水及中央供暖场所。
太阳能热水器有几种?
简单点讲,
一体式:整机就那么一个,承压的,地方不限制,非承压的,就只能装屋顶
有些屋顶不适合安装,就出现了分体了
分体集热器可屋顶安装方便
水箱可安装在屋内
所以可以看看你家屋顶适不适合安装
这个是我家屋顶面积大装的一体承压的热水
可以京东淘宝查一下神太,问问他们方案
太阳能热水器的种类太阳能热水器大体可分为以下几类:
1、从集热部分来分:
(1)玻璃真空管太阳能热水器:可细分为全玻璃真空管式、热管真空管式、U型管真空管式/真空管集热、储热一体化闷晒式。常用的为全玻璃真空管式,其优点:安全、节能、环保、经济。尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器,它以太阳能为主,电能为辅的能源利用方式使太阳能热水器全年全天候正常运行,环境温度低时效率仍然比较高。其缺点在于体积比较庞大、玻璃管易碎、管中容易集结水垢、不能承压运行。
(2)平板型太阳能热水器:可分为管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圆管式和热管式。其优点:具有整体性好、寿命长、故障少、安全隐患低、能承压运行,安全可靠,吸热体面积大,易于与建筑相结合,耐无水空晒性强等优点,其热性能也很稳定。其缺点由于盖板内为非真空,保温性能差,故环境温度较低时集热性能较差,采用辅助加热时相对耗电。环境温度低或要求出水温度高时热效率较低。如冻坏需更换整个集热板,适合冬天不结冰的南方地区选用。
(3)陶瓷中空平板型太阳能热水器:陶瓷太阳能板是以普通陶瓷为基体,立体网状钒钛黑瓷为表面层的中空薄壁扁盒式太阳能集热体。陶瓷太阳能板整体为瓷质材料,不透水、不渗水、强度高、刚性好,不腐蚀、不老化、不退色,无毒、无害、无放射性,阳光吸收率不会衰减,具有长期较高的光热转换效率。
经国家太阳能热水器质量监督检验中心检测,陶瓷太阳能板的阳光吸收比为0.95,混凝土结构陶瓷太阳能房顶的日得热量为8.6MJ,远高于国家标准。陶瓷太阳能板制造、使用成本低,阳光吸收比不衰减,与建筑同寿命,可以用于与原房顶共用结构层、保温层、防水层、结构简单、保温隔热效果好于原房顶、与建筑一体化的混凝土结构陶瓷太阳能房顶、向阳墙面、阳台护栏面,为建筑提供热水、取暖、空调;为工农业、养殖业提供热能;可用于荒漠大规模太阳能热水发电、风道发电、海水淡化、苦咸水淡化、变沙漠为农田。
2、 从结构来分类:
(1)紧凑式太阳能热水器:就是将真空玻璃管直接插入水箱中,利用加热水的循环,使得水箱中的水温升高,这是市场最常规的太阳能热水器。
(2)分体式热水器:分体式热水器是将集热器与水箱分开,可大大增加太阳能热水器容量,不采用落水式工作方式,扩大了使用范围。
3、从水箱受压来分:
(1)承压式太阳能热水器:太阳能热水器的出水是有压力的。一般为顶水式工作,不一定采用承压式水箱。
(2)非承压式太阳能热水器:普通太阳能热水器都是属于非承压式热水器,它的水箱有一根管子与大气相通,是利用屋顶和家里的高度落差,使用水时产生压力。其安全性,成本,使用寿命都比承压式要显著得多。
太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置,将水从低温加热到高温,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器,主要以真空管式太阳能热水器为主,占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成,把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管,真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
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