平板太阳能热水器

平板太阳能热水器由吸热板、盖板、保温层、外壳等几部分组成。

(1)作用

也称吸热芯板，是吸收太阳辐射能并向水传递热量的部件。

(2)技术要求

① 技术要求是有一定的承压能力，与水的相容性好，热工性能优良，加工工艺简单，成本合理。常用材料是铜、铝合金、不锈钢、镀锌板、沿海水质较差的地方，也有用塑料或玻璃钢等材料。

② 选择性涂层:为增加吸热板的热性能，往往在金属表面喷刷涂层。涂层分选择性涂层和非选择性涂层两种。

③平板集热器根据涂层种类分为两类就是俗称的黑膜和蓝膜(黑铬、阳极氧化)

(3)吸热体

又称之为吸热体的，吸热体是平板太阳热水器的核心部件，它先要完成光热转换，再将热能传给待加热的水。

吸热体主要由金属材料制成，初期为钢管板绑扎结构，后来出现了焊接式、铝翼式、铜铝复合式，各有千秋。有的结合热导差、有的能耗太高、有的耗材太多、有的工艺复杂。但共同点，传热比玻璃高几十倍至几百倍，如铜的导热系数在320左右，铝在160左右，铜在40左右，而玻璃只有0.64。而耐压能力可达10KG/CM2，玻璃连0.5KG/CM2压力也承受不了。

故金属吸热体可进行自然循环，强制循环和直流式工作。因流速与传热系数成正比，所以金属吸热体传热效率也高得多。

吸热体的管板结合新工艺，只需一台冲床，二套模具即可批量生产，可谓设备少，投资省;只有冲、穿、压三道工序即可完成，可谓简单、易行;无需焊接或其它辅助材料，可谓省工节能;以薄壁紫铜管为排管、薄铝板为翅片，可谓配伍科学，耐腐蚀、传热好、材料省。

这种结构，参加全国平板太阳热水器评比时，平均日效率为0.563，热损系数为1.75，与当时获一等奖的产品热性能相同。

(4)分类

按吸热板的结构不同，可分为管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圆管式和热管式。

一、管板式吸热板

平板太阳能集热器管板式吸热板是将排管与平板以一定的结合方式连接构成吸热条带(如右图所示)，然后再与上下集管焊接成平板太阳能集热器吸热板。这是国内外使用比较普遍的吸热板结构类型。

二、翼管式吸热板

翼管式吸热板是利用模子挤压拉伸工艺制成金属管两侧连有翼片的吸热条带(如右图)，然后再与上下集管焊接成吸热板。平板太阳能集热器吸热板材料一般采用铝合金。

平板太阳能集热器翼管式吸热板的优点:热效率高，管子和平板是一体，无结合热阻;耐压能力强，铝合金管可以承受较高的压力。

平板太阳能集热器翼管式吸热板的缺点:水质不易保证，铝合金会被腐蚀;材料用量大，工艺要求管壁和翼片都有较大的厚度;动态特性差，吸热板有较大的热容量。

三、蛇管式吸热板

蛇管式吸热板是将金属管弯曲成蛇形(如右图)，然后再与平板焊接构成吸热板。这种结构类型在国外使用较多。吸热板材料一般采用铜，焊接工艺可采用高频焊接或超声焊接。

平板太阳能集热器蛇管式吸热板优点:不需要另外焊接集管， 减少泄漏的可能性;热效率高，无结合热阻;水质清洁，铜管不会被腐蚀;保证质量，整个生产过程实现机械化;耐压能力强，铜管可以承受较高的压力。

平板太阳能集热器蛇管式吸热板缺点:流动阻力大，流体通道不是并联而是串联;焊接难度大，焊缝不是直线而是曲线。

四、扁盒式吸热板

平板太阳能集热器扁盒式吸热板是将两块金属板分别模压成型，然后再焊接成一体构成吸热板，吸热板材料可采用不锈钢、铝合金、镀锌钢等。

通常，流体通道之间采用点焊工艺，平板太阳能集热器扁盒式吸热板四周采用滚焊工艺。

平板太阳能集热器扁盒式吸热板优点:热效率高，管子和平板是一体，无结合热阻;不需要焊接集管，流体通道和集管采用一次模压成型。

平板太阳能集热器扁盒式吸热板缺点:焊接工艺难度大，容易出现焊接穿透或者焊接不牢的问题;耐压能力差，焊点不能承受较高的压力;动态特性差，流体通道的横截面大，吸热板有较大的热容量;有时水质不易保证，铝合金和镀锌钢都会被腐蚀。

(1)作用

吸热板上表面需有盖板，要求它能透过可见光而不透过远红外线，这就使得进去的能量大于散失的能量，从而提高吸热板的温升，通常称盖板的这种作用为温室效应。

(2)技术要求

高全光透射比、冲击强度高、良好的耐侯性能、绝热性能好、加工性能好。

(1) 作用

保温层的作用是减少集热器向四周环境的散热，以提高集热器的热效率。

(2) 技术要求

保温层的要求是保温性能好，即材料的热导率小，要求不大于0.055W/(m*℃)，不易变形或挥发，不产生有毒气体、不吸收。

(3) 材料

保温层的材料有岩棉、矿棉、聚苯乙烯、聚氨酯发泡塑料等。

(1)作用

保温层外壳的作用是将吸热板、盖板、保温材料组成一个整体，因此它应有一定的刚度和强度，并便于安装。其材料一般用钢板、铝型材、玻璃钢或塑料。

(2)技术要求

为了确保外壳的使用寿命，有些外壳表面需进行喷涂处理。一般涂层要求薄而均匀，有较强的附着力和抗老化性能，耐湿热，不生锈。此外，表面要美观、无扭曲、污垢和伤痕。

分体安装，流线型的设计造型更优美，使得平板太阳能热水器成为屋 顶一道亮丽的风景线，避免了其他太阳能所造成的视觉污染，实现了建筑一体化。

平板太阳能集热板全紫铜板芯镀铬层或镀钛层，高吸热率，低反射率，高效导热介质，全铜管闭合介质循环，盘管设计，充分提高了换热效率。

平板太阳能水箱特有的注压聚氨酯发泡保温层(不含CFC)， 高密度，无污染，持久隔热，保温效果更持久，集热器采用先进的保温材料，尽可能 的防止散热。

平板太阳能集热板的外壳均采用船用级铝合金板材制成，保护整个系统 不受外界恶劣气候如酸雨等的影响而被腐蚀，水箱内胆采用当今国际最领先的陶瓷粉 末烧结工艺，形成特殊釉层，内置镁阳极棒，防止腐蚀。

温差循环，全自动控制，阴雨天时，通过控制器实现辅助能源进行补 充热能，保持水温。24小时，365天，热水不断。

独有的介质循环技术，即使在易出现霜冻(-30℃)的寒冷地区都能为 其产品提供可靠的防冻保护。

承压设计，实现自动上水，且保证水罐时刻处于漫灌状态。冷、热水压 始终平衡，满足全家同时用水的需要，彻底解决水温忽高忽低的烦恼。

产品持久高效，即使在最恶劣的气候条件(十二级台风，冰雹等) 下都能保证较低的维修率，使系统长年、高效、稳定的运转，使用寿命35年。9. 不会出现像普通太阳能热水器的]胀破或抽瘪现象b] 普通太阳能热水器承压能力很低，且一般只留有一个排气孔，因异物堵塞排气口或安装时使排气口口径过小，在上水或排水时不能有效地卸压(正压或负压)，或当地水压过大，水流量超过排气口的流通能力，使水桶承压，都会使热水器涨破或抽瘪，如冬天保温不好使排气口被冰封堵，溢流/排气口使用的材料长期受热蒸汽的蒸烤软化堵塞排气口;安装时使用的排气、溢流口管件口径大小等。

平板型太阳能热水器由透明盖板、外壳等几部分组成 。

随着社会的进步，人们生活水平的日益提高，生活热水已经成为人们生活中不可或缺的一部分。平板型太阳能热水器安装方便，简单，占地面积小，不受安装环境限制，可安装在阳台，窗户，屋顶，墙壁上等;而且采热率高，非常节能，使用简单、快捷、方便、安全等特性，深受广大用户的青睐。

按水的循环方式不同，可分为:自然循环、强迫循环、定温放水三种。

按平板集热器聚光方式不同，可分为:聚光型和非聚光型。

按平板太阳能热水器使用市场不同:家用市场和工程市场两大类型。

按平板太阳能集热器吸热板的材料不同，可分为陶瓷太阳板、铜铝复合吸热板、全铜吸热板、不锈钢吸热板

按平板太阳能集热器吸热板的结构不同，可分为管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圆管式和热管式。

太阳能集热器按集热温度基本上可分为三大类，即低温(100摄氏度以下)，中(_zhong1)温(100~200摄氏度)和高温(200摄氏度以上)。平板集热器适用于低温范围，真空管集热器比较适用于中、高温范围，低温也可以使用，但却无法发挥其上凤。

中国太阳能热水器的主要用处是洗浴和生活用热水，其水温要求一般蒂②60摄氏度，平板集热器有较好的效率个性。当水温大于60摄氏度时，真空管集热器效率个性得到很好的发挥。

无论是平板集热器还是祖空管集热器都是通过有效采光面积而获得太阳的能量，因此在同样大的集热器外轮廊面积条件下，其有效采光面积越大，则获得的太阳能越多，反之则越少。?

太阳能热水器的有效热水量是指太阳能系统天天能获得多少有效热水，要求热水能放出来使用，称之为有效热水，放不出来的热水是无效的，平板系统和真空管体统的有效热水量也有很大差别的;平系统板有效热水量大于真空管系统。

平板热水器属于金属管之间的链接，完全能满足承压系统的要求，但通常的真空管集热器热水系统，由于真空玻璃管与联箱或水箱联系解释采用硅橡胶密封圈进行链接，一般无法满足承压系统的要求，一旦系统压力较大时，真空管与密封圈靠摩擦的结协力难以抵抗系统压力，迫使管子向外移动或滑落。

太阳能热(tai yang neng re)水器及其系统在北方使用一项种要性能是如何防止结垢和防冻结，由于它是进步使用寿命，减少维修用度的种要举措。平板集热器在北方运行轻易结冰造成冻结，因此我国尽大多数平板集热系统采用回流排空技术，也可以采用双循环(亦称间接系统或二次系统)从基本上解决系统的防冻结题目。为此国外发达国家(如澳大利亚的solarhart公司)太阳能集热器尽大多数均采用双循环系统。平板集热器最适用双循环系统，而普通的真空管集热器由于承压理想，不太适合采用双循环系统。由于我国太阳能热水系统尽大多数用于洗浴水温一般蒂②60摄氏度，结垢现象均不严种，但是集热器内的悬浮颗粒物为何消除应予以关注。

平板太阳能集热器，无论从整体外形、结构强度及规格尺寸均适合与建筑相结合，可直接流动在房顶上或嵌进屋面上，而且极易成为屋顶结垢的组成部分，和建筑浑然成为一体，因此平板集热器与建筑结合比真空管集热器更好一些。

平板集热器而言，由于热损较少运行温度一般蒂②60℃不轻易产生过热现象，故结垢较少，其排污主要通过水箱排污管加以解决。其主要维修工作在于定期清除集热器盖板的尘土，若采用钢化玻璃则盖板的迫宛率会大大下降，由此可见平板集热器的使用寿命大于15~20年是没有题目标。

真空管集热器由于运行温度比较高，忽然碰到冷热轻易炸管裂管，其次是祖空管与水箱或联箱链接是采用硅橡胶密封圈，炔塾触不好或以敷沙粒易发生渗漏现象，另外对于南北向竖排真空管工程或紧凑式真空管热水器而言，由于有些地方水质不好，真空管下部往往存在悬浮固体颗粒物沉淀，时间长了，管子采光和吸热受到影响，因此有些地方，使用3~4年后需将真空管抽出来进行清洗，维修工作量较大。真空管本身的质量的好坏，在很大程度上决定了集热器的质量，也严种影响热水工程的售后服务工作量。

平板太阳能热水器经过了几十年的发展，技术已经更趋成熟和完善，并具备了其它类型太阳能所不具备的优势特点，例如特别适合与建筑一体化要求得等。纵观世界太阳能市场，其实始终是以平板太阳能热水器为主导产品，90%以上的太阳能热水系统都采用平板太阳能集热器。为了积极参与国际竞争，开拓国内高端市场，我们必须重视平板太阳能热水器的研究与开发，提高我国太阳能热利用的技术水平和国际化水平。

平板太阳能热水器经过了几十年的发展，技术已经更趋成熟和完善，并具备了其它类型太阳能所不具备的优势特点。一是特别适合与建筑一体化要求。平板太阳能热水器由于其平面结构特性，在太阳能的建筑一体化应用中，形态结构灵活随意，设计时不受形态或尺寸的约束，易于实现与建筑构件的结合。再加上它的集热板为金属材质，可方便采用丝结、焊接等连接方式，为安装、维护和使用提供了便利。二是具有较高的热效率。因为真空管太阳能集热器是由若干根真空管组成的，管子之间存在着间隙，在被太阳光照射时，有一部分太阳能没有被集热器所接受。平板太阳能集热器却是一个连续的平面，整个集热器表面都可以接受太阳光。所以，在相同的采光面积和日照强度下，平板太阳能热水器的日平均效率一般要高于真空管太阳能热水器日平均效率6%以上。三是具有良好的承压性能。由于平板太阳能集热器的吸热板是由金属材料制成的，集热器与贮水箱的连接也采用金属零件，因此，可承受来自自来水和循环泵的压力。城市用水一般都采用集中供水系统，自来水压力较高，这就要求从太阳能热水器出来的热水要有一定的压力，从而，减小热水器出水口与自来水出水口之间的压差，为用户使用提供方便和舒适。四是组成大系统时性能稳定。对于一些大型的场所，如宾馆、游泳馆、工厂等地方，在使用太阳能热水器时，往往需要很多块太阳能集热器组成大规模的供水系统。如果采用平板太阳能集热器，在集热器与系统之间用金属连接，而不是和真空管太阳能热水器那样用橡塑件连接，就可以保证整个系统的稳定性。因此，在建立大规模太阳能热水系统的时候，往往采用平板太阳能集热。此外，由于平板太阳能热水器结构简单，加工方便和易于规模化生产，还使得它具有制造成本低、安装费用省和使用寿命长等特点。当然，平板太阳能集热器存在的热损失偏高和防冻等问题，也需要通过科技创新进一步得到解决。为了积极参与国际竞争，开拓国内高端市场，我们必须重视平板太阳能热水器的研究与开发，以更加开放的心态，提高我国太阳能热利用的技术水平和国际化水平。

平板太阳能有诸多的优点，但是也有它的缺点。

比较适合不结冰地区使用，否则冬季还是会有冻的问题。已经解决了冬季不能使用的状况，采用二次加热!

由于平板太阳能的版芯不是真空，虽采用隔热材料填充，但是隔热效果依然不好。相较于真空管太阳能冬天室外温度较低的时候散热快，温度低。

采用二次加热，虽然解决了冬季不能使用的问题，但同时增加了中间环节，会有一定的热损。