太阳能热利用产品性能和特点

1太阳能热利用产品性能和特点郑瑞澄，ZhengRuicheng国家太阳能热水器质量监督检验中心（北京）2主要内容产品类型产品标准产品性能设计选型3太阳能集热器产品分类太阳集热器的产品分类和特点平板型太阳集热器结构1—透明盖层2—隔热材料3—吸热板4—排管5—外壳平板型太阳集热器的工作原理阳光透过透光盖板照射在表面涂有高太阳能吸收率涂层的吸热板上，吸热板吸收太阳辐射能量后温度升高，将热量传递给集热器内的工质，使工质温度升高，盖板允许可见光线透过，而红外热射线不能透过。

4产品分类真空管型太阳集热器全玻璃真空管型太阳集热器结构原理太阳能透过外玻璃管照射到内管外表面吸热体上转换为热能，然后加热内玻璃管内的传热流体，由于夹层之间被抽真空，有效降低了向周围环境的热损失，使集热效率提高；其产品质量与选用的玻璃材料、真空性能和选择性吸收膜有重要关系。1―――外玻璃管2――内玻璃管3――真空4――有支架的消气剂5――选择性吸收表面5产品分类金属—玻璃结构真空管型太阳集热器（1）U型管式真空管型太阳集热器（2）热管式真空管型太阳集热器

6太阳能热水市场的主流产品仍是直插式（紧凑式）太阳热水器7太阳能热利用产品标准GB/T18708《家用太阳热水系统热性能试验方法》GB/T19141《家用太阳热水系统技术条件》

GB/T4271《太阳能集热器热性能试验方法》GB/T17581《真空管型太阳能集热器》GB/T6424《平板型太阳能集热器》GB/T17049《全玻璃真空太阳集热管》GB/T19775《玻璃-金属封接式热管真空太阳集热管》GB/T18713《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T20095《太阳热水系统性能评定规范》合格产品的热性能指标家用太阳能热水系统

日太阳辐照量:17MJ/m2，平均环境温度:15℃～30℃，环境风速≤4m/s，初始水温:20℃，试验检测结束水温应：

≥45℃日有用得热量:紧凑式系统：≥7.5MJ/m2分离式系统：≥7.0MJ/m2水箱平均热损因数：≤

22W/m3K9合格产品的热性能指标太阳能集热器瞬时效率截距η0（热损失近似为零时的瞬时效率）平板型太阳能集热器：不低于0.72无反射器真空管型太阳能集热器：不低于0.62有反射器真空管型太阳能集热器：不低于0.52总热损系数U平板型太阳能集热器：不大于6.0W/m2℃无反射器真空管型太阳能集热器：不大于3.0W/m2℃有反射器真空管型太阳能集热器：不大于2.5W/m2℃10国家太阳能热水器质量监督检验中心（北京）

试验检测设备开发全自动家用太阳能热水器热性能及能效等级测试系统

11

家用太阳能热水系统

试验检测结束时水箱水温℃12产品性能产品性能家用太阳能热水系统

日有用得热量MJ/m2

13产品性能水箱热损因数W/m3·K14产品性能

瞬时效率截距（无热损失时的瞬时效率）平板太阳能集热器

15产品性能瞬时效率截距（无热损失时的瞬时效率）真空管型太阳能集热器16产品性能

总热损系数W/m2℃平板太阳能集热器

17产品性能总热损系数W/m2℃真空管型太阳能集热器18产品性能水箱大于等于600升的太阳能热水系统(14-7)日有用得热量q17MJ/m2升温性能△t17℃平均值最低值最高值平均值最低值最高值8.57.29.829.925381920产品性能

太阳能集热器效率（平均水平）平板型太阳能集热器21产品性能

太阳能集热器效率（平均水平）真空管太阳能集热器（无反射板）太阳热水系统设计

确定系统的太阳能集热器面积直接系统（贮水箱容积大于600L）太阳能集热器面积计算公式：应使用基于总面积的效率方程计算ηcd23太阳能集热器瞬时效率曲线

24太阳能集热器效率基于总面积与采光面积的瞬时效率曲线（真空管集热器）25基于不同面积的太阳能集热器效率太阳能热水系统设计集热器集热效率ηcd的确定η=η0-a1Ti-a2G(Ti)2

Ti

—归一化温差

Ti=（ti-ta）/G

ti—集热器工质进口温度

ta—环境或周围空气温度

G—太阳总辐射辐照度集热系统补水温度为tL，热水系统的设计用水温度（贮水箱终止温度）为tend，单水箱系统时，ti=【tL/3+tend（2/3）】-5双水箱或多水箱系统时，ti=tL/3+2f(tend-tL)/3太阳能热水系统设计Ta取当地的年平均或设计月的月平均环境空气温度；太阳总辐射辐照度计算如下：

G＝JT/（Sy×3600）,W/m2式中：Sy—当地年平均或设计月的月平均每日的日照小