太阳集热器 课件

第三章太阳集热器3.1概述太阳集热器：吸收太阳能并将产生的热能传递到传热工质的装置。是太阳能热利用的核心部件。装置吸收太阳能产生热能将热能传递到传热工质3.2太阳能热利用中的传热学基础热量传递的基本方式热传导对流辐射太阳辐射的吸收、反射和透射3.3太阳集热器的分类按集热器传热工质类型分类按进入采光口的太阳辐射是否改变方向按集热器是否跟踪太阳按集热器是否有真空空间按集热器工作温度3.4平板型太阳能集热器1吸热板2透明盖板3隔热层4外壳1吸热板技术要求太阳吸收比高热传递性能好与传热工质的相容性好一定的承压能力加工工艺简单基本结构传热平板排管集管1吸热板吸热板主要结构型式管板式翼管式扁盒式蛇管式优点：热效率高水质清洁保证质量耐压能力强管板式（铜为管，铝为板使用较为普遍）蛇管式（铜为管，铝为板使用较为普遍）优点：热效率高水质清洁保证质量耐压能力强缺点：流动阻力大焊接难度大（焊缝为曲线）翼管式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，然后再与上下集管焊接成吸热板吸热板的材料一般采用铝合金翼管式优点：热效率高、耐压能力强缺点：水质不易保证（铝合金易被腐蚀）、材料用量大、动态特性差（有较大热容量）扁盒式扁盒式吸热板是将两块金属板分别挤压成型，然后再焊接成一体构成吸热板。吸热板的材料可采用不锈钢、铝合金、镀锌钢等扁盒式流体通道之间采用点焊工艺，吸热板四周采用滚焊工艺优点：热效率高、流体通道和集管一次挤压成型缺点：焊接工艺难度大、耐压能力差、动态特性差吸热板上的涂层非选择性吸收涂层：光学特性与辐射波长无关，如黑板漆选择性吸收涂层：光学特性与辐射波长有关选择原则：高太阳吸收比、低发射率制备方法：喷涂法、化学法、电化学法、真空蒸发法、磁控溅射法透明盖板技术要求：太阳透射比高红外透射比低导热系数小冲击强度高耐候性能好种类平板玻璃氧化铁易碎、需经钢化处理玻璃钢板（有机玻璃）缺点：红外透射比高，使用寿命短和我国的平板太阳能集热器相比国外的平板太阳能集热器玻璃盖板采用高透过率（90％）钢化平板玻璃。我国采用低透过率（80％）平板玻璃。国外的平板太阳能集热器普遍采用性能较高的选择性镀层吸热板。太阳光吸收率90％，红外发射率6％。我国的平板太阳能集热器的吸热板，性能最好的红外发射率也高于20％，如电化学处理的黑镍（用于铝板）或黑铬（用于铜板）。有些厂在使用性能极差的黑漆涂层。

透明盖板的层数和间距层数：单层双层层数增加可以减小热量损失，但透过比也减小间距盖板和吸热板的间距大于20mm隔热层技术要求导热系数小吸水性小耐高温不分解价格便宜，便于安装种类岩棉矿渣棉普通玻璃棉膨胀石聚苯乙烯发泡材料（小于70度）厚度底部30-50毫米，侧壁相当外壳技术要求强度和刚度密封性、耐腐蚀性外形美观材料铝合金板不锈钢板碳钢板塑料玻璃钢集热器的能量平衡分析集热器的效率方程集热器效率不是常数，而是变数最大效率是左侧和y坐标轴的截距效率曲线与X轴的截距表示集热器可达到的最高温度效率曲线的斜率表示集热器总损失系数的大小吸热体面积采光面积总面积集热器面积平板型集热器的热性能实验集热器有用功率的测定集热器效率的计算瞬时效率曲线的测定平板型集热器的技术要求热性能试验：最大效率>0.68空晒、闷晒实验：无泄漏、无明显变形外淋水热冲击试验：无明显变形淋雨实验：无渗水和破坏强度实验刚度实验耐压实验防雹实验外观检查提高平板集热器产品性能和质量的主要途径有哪些？3.5真空管太阳集热器全玻璃真空管集热器改进全玻璃真空管集热器热管真空管集热器热管真空管集热器3.6集热器的主要部件及要求玻璃盖板（管）辐射透过率强度耐久性吸热板（管）辐