太阳能光热产品基础知识

1、郑州新一代太阳能科技有限公司 李方军 一、基本术语一、基本术语 太阳能热水系统：将太阳能转变为热能来加热水的太阳能系统。 紧凑式太阳能热水器：贮热水箱直接安装在集热器相邻位置上的太阳能热 水器。 分体式太阳能热水系统：集热器与贮热水箱分开放置的系统。 强制循环系统 ：利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器（或 换热器）进行循环的太阳能热水系统。 自然循环系统：仅利用传热工质的密度变化来实现集热器和蓄热装置之间 或集热器和换热器之间进行循环的系统。 直接系统：最终被用户消费或循环流至用户的热水直接流经集热器的太阳 能热水系统。 间接系统：传热工质不是最终被用户消费或循环流至用户的水，而是传

2、热 工质流经集热器的太阳能热水系统。 开口系统：传热工质与大气的接触仅限于补给箱和膨胀箱的自由表面 或排气管开口的太阳能热水系统。 封闭系统：传热工质与大气完全隔绝的太阳能热水系统。 闷晒式太阳能热水系统：太阳能集热器也用作为贮水箱的太阳能热水 器。 轮廓采光面积 ：太阳光投射到集热器的最大有效面积。单位为 m。 单位面积日有用得热量 ：一定日太阳辐照量下，贮热水箱内的水温不 低于规定值时，单位轮廓采光面积贮热水箱内水的日得热量。 平均热损因数：在无太阳辐照条件下的一段时间内，单位时间内、单 位水体积太阳能热水系统贮水温度与环境温度之间单位温差的平均热 量损失。 户用比：100户家庭所安装使用

3、的太阳能热水器的总数量。 特征 类型 abc 1 2 3 4 5 6 7 只有太阳能式 直接式 敞开式 充满式 自然循环式 循环式 分离式 太阳能预热式 间接式 开口式 回流式 强迫式 直流式 紧凑式 太阳能加辅助能源式 封闭式 排放式 闷晒式 二、太阳能热水器的分类 家用太阳热水系统按7种特征进行分类，每种特征又分成23种型式。各 种特征的分类如下表所示。 特征1 a）只有太阳能式除了流体传输和控制目的所需能源外，不用辅助能源的系统。 b) 太阳能预热式不包括任何形式辅助能源，只为进入任何一种其他类型的家用 热水系统的冷水进行预热的系统。 c) 太阳能加辅助能源式利用太阳能和辅助能源相结合的

4、系统，并可以独立提供 热水的系统。 特征2 a）直接式耗用的热水流经集热器的系统。 b) 间接式（热交换）非耗用的传热流体工质流经集热器的系统。 特征3 a）敞开式传热流体与大气广泛接触的系统。 b) 开口式系统内的传热流体和大气间的接触限于补给和膨胀箱的自由表面或排 气管的系统。 c) 封闭式（密封的或不通大气的）系统中传热流体完全和大气分隔开的系统。 特征4 a）充满式系统内集热器始终充满传热流体的系统。 b) 回流式作为正常工作循环的一部分，传热流体从集热器中排入贮热水箱中便 于以后再使用的系统。 c) 排放式传热流体可以从集热器内泄放的系统。 特征5 a）自然循环式仅利用传热流体的密度

5、变化来得到集热器与贮热水箱内流体循环 的系统。自然循环系统也称为热虹吸系统。 b) 强迫式通过机械方法或外部产生的压力强制传热流体通过集热器的系统。 特征6 a）循环式在运行过程中，传热流体在集热器和贮热水箱交换器内循环流动的系 统。 b) 直流式将被加热的水由供水点直接流经集热器至贮热水箱或用水点的系统。 特征7 a）分离式热水系统集热器与贮热水箱分开放置的系统。 b) 紧凑式热水系统集热器与贮热水箱直接相连或相邻的系统。 c) 闷晒式热水系统集热器与贮热水箱是同一个器具的系统。 三、产品命名三、产品命名 四、闷晒式太阳能热水器四、闷晒式太阳能热水器 1 1、我国、我国太阳能热水器太阳能热水

6、器历史有几十年了，最早是红泥塑料袋制作的闷晒式太阳能历史有几十年了，最早是红泥塑料袋制作的闷晒式太阳能 热水袋，这种太阳能热水器目前在农村还广为应用，可以经济实用，效果不错。热水袋，这种太阳能热水器目前在农村还广为应用，可以经济实用，效果不错。 后来又再现了铝制板式的后来又再现了铝制板式的太阳能集热器太阳能集热器，这种太阳能热水器在南方应用效果较，这种太阳能热水器在南方应用效果较 好，在北方无法越冬。目前市场上最流行的是真空管太阳能热水器，这种太阳好，在北方无法越冬。目前市场上最流行的是真空管太阳能热水器，这种太阳 能热水器目前技术已趋于成熟，可以说南北方均可以使用。能热水器目前技术已趋于成熟

7、，可以说南北方均可以使用。 2 2、命名、命名 Q-B-M-1-100/1.49/0.15-HQ-B-M-1-100/1.49/0.15-H QQ表示全玻璃真空管太阳能热水器，表示全玻璃真空管太阳能热水器， BB表示水在玻璃管中，表示水在玻璃管中， MM表示表示闷晒闷晒式，式， 11表示直接式，表示直接式， 100100表示水箱标称水量为表示水箱标称水量为100L100L， 1.491.49表示标称采光面积为表示标称采光面积为1.49m1.49m ， 0.150.15表示额定压力为表示额定压力为0.15MPa0.15MPa， HH表示真空管为横单排排列（表示真空管为横单排排列（S S表示竖单排

8、）。表示竖单排）。 3 3、几个重要参数：、几个重要参数： 3.1 3.1 热性能热性能 当日太阳辐照量为当日太阳辐照量为17MJ/m17MJ/m时，闷晒式太阳能热水系统的热性能要时，闷晒式太阳能热水系统的热性能要 求是：求是： 试验结束时贮水温度试验结束时贮水温度4545； 日有用得热量日有用得热量7.7MJ/m7.7MJ/m 平均热损因数平均热损因数80W/80W/（m mKK） 3.2 3.2 能效系数和能效等级能效系数和能效等级 家用太阳能热水系统能效系数：家用太阳能热水系统能效系数： 在标准规定的测试条件下，家用太阳能热水系统日有用得热量实测值与 标准规定值之比及平均热损因数实测值与

9、标准规定值之比的综合 系数。 家用太阳能热水系统能效限定值：家用太阳能热水系统能效限定值： 在标准规定的测试条件下，家用太阳能热水系统所允许的能效系数的最 小值。 家用太阳能热水系统能效等级：家用太阳能热水系统能效等级： 表示家用太阳能热水系统能效指标高低的一种分级方法，分成1、2和3 等级，1级表示能效最高。 家用太阳能热水系统节能评价值：家用太阳能热水系统节能评价值： 在标准规定的测试条件下，节能型家用太阳能热水系统所允许的最小能 效系数。 家用太阳能热水系统能效系数按照下式计算： CTP=QS(e)/QS(m)-aUsl(e)/Usl(M) n CTP家用太阳能热水系统能效系数； n Q

10、S(e)试验条件下测试所得的家用太阳能热水系统单位轮廓采 光面积日有用得热量，MJ/m； n QS(m)GB/T 19141规定的家用太阳能热水系统单位轮廓采光面 积日有用得热量最小值，MJ/m； n a权重系数，用于表示平均热损因数在家用太阳能热水系统能 效系数中的权重，本标准中a取0.90； n Usl(e)试验条件下测试所得的家用太阳能热水系统平均热损因 数，W/(mK) n Usl(M)GB/T 19141规定的家用太阳能热水系统平均热损因数最 大值，W/(mK) 能效等级能效等级1 1级级2 2级级3 3级级 能效系数（能效系数（CTPCTP）CTP0.600.40CTP0.600.

11、10CTP0.40 闷晒式家用太阳能热水系统能效等级闷晒式家用太阳能热水系统能效等级 案例计算案例计算 QS(e)试验条件下测试所得的家用太阳能热水系统单位轮廓采光 面积日有用得热量，8.7MJ/m； Usl(e)试验条件下测试所得的家用太阳能热水系统平均热损因 数，31W/(mK)。 3.3、热水输出率：额定条件下的实际热水输出量同额定容量的比率。 国标要求：卧式热水器的热水输出率不低于50%，立式热水器的热水输出 率不低于60%； 将电热水器的温控器调整到使热水器的储水温度为（653），热水器 在温控器切断后切断电源。 通过安装在出水口的阀门控制放水流量如下： 10L以下按照2L/min； 10L50L按照5L/min； 50L200L按照10L/min；