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技術(shù)答疑

平板太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)分析-東莞市明日新能源有限公司為您介紹

  • 發(fā)布日期:2022/3/23 16:20:19 閱讀次數(shù):5013
  • 平板太陽能熱水器由透明蓋板、隔熱材料、吸熱板、外殼等幾部分組成。
    1. 吸熱板
    也稱吸熱芯板,是吸收太陽輻射能并向水傳遞熱量的部件。
    (1) 技術(shù)要求是有一定的承壓能力,與水的相容性好,熱工性能優(yōu)良,加工工藝簡單,成本合理。常用材料是銅、鋁合金、不銹鋼、鍍鋅板、沿海水質(zhì)較差的地方,也有用塑料或玻璃鋼等材料。
    (2) 選擇性涂層:為增加吸熱板的熱性能,往往在金屬表面噴刷涂層。涂層分選擇性涂層和非選擇性涂層兩種。
    (3)平板集熱器根據(jù)涂層種類分為兩類就是俗稱的黑膜和藍(lán)膜(黑鉻、陽極氧化)
    又稱之為吸熱體的,吸熱體是平板太陽熱水器的核心部件,它先要完成光熱轉(zhuǎn)換,再將熱能傳給待加熱的水。
    吸熱體主要由金屬材料制成,初期為鋼管板綁扎結(jié)構(gòu),后來出現(xiàn)了焊接式、鋁翼式、銅鋁復(fù)合式,各有千秋。有的結(jié)合熱導(dǎo)差、有的能耗太高、有的耗材太多、有的工藝復(fù)雜。但共同點(diǎn),傳熱比玻璃高幾十倍至幾百倍,如銅的導(dǎo)熱系數(shù)在320左右,鋁在160左右,銅在40左右,而玻璃只有0.64。而耐壓能力可達(dá)10KG/CM2,玻璃連0.5KG/CM2壓力也承受不了。
    故金屬吸熱體可進(jìn)行自然循環(huán),強(qiáng)制循環(huán)和直流式工作。因流速與傳熱系數(shù)成正比,所以金屬吸熱體傳熱效率也高得多。
    吸熱體的管板結(jié)合新工藝,只需一臺沖床,二套模具即可批量生產(chǎn),可謂設(shè)備少,投資省;只有沖、穿、壓三道工序即可完成,可謂簡單、易行;無需焊接或其它輔助材料,可謂省工節(jié)能;以薄壁紫銅管為排管、薄鋁板為翅片,可謂配伍科學(xué),耐腐蝕、傳熱好、材料省。
    這種結(jié)構(gòu),參加全國平板太陽熱水器評比時(shí),平均日效率為0.563,熱損系數(shù)為1.75,與當(dāng)時(shí)獲一等獎(jiǎng)的產(chǎn)品熱性能相同。
    按吸熱板的結(jié)構(gòu)不同,可分為管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圓管式和熱管式。
    (1)管板式吸熱板  
    平板太陽能集熱器管板式吸熱板

    平板太陽能集熱器管板式吸熱板是將排管與平板以一定的結(jié)合方式連接構(gòu)成吸熱條帶(如右圖所示),然后再與上下集管焊接成平板太陽能集熱器吸熱板。這是目前國內(nèi)外使用比較普遍的吸熱板結(jié)構(gòu)類型。
    (2)翼管式吸熱板
    翼管式吸熱板是利用模子擠壓拉伸工藝制成金屬管兩側(cè)連有翼片的吸熱條帶(如右圖),然后再與上下集管焊接成吸熱板。平板太陽能集熱器吸熱板材料一般采用鋁合金。
    平板太陽能集熱器翼管式吸熱板的優(yōu)點(diǎn):熱效率高,管子和平板是一體,無結(jié)合  
    平板太陽能集熱器翼管式吸熱板
    熱阻;耐壓能力強(qiáng),鋁合金管可以承受較高的壓力。
    平板太陽能集熱器翼管式吸熱板的缺點(diǎn):水質(zhì)不易保證,鋁合金會(huì)被腐蝕;材料用量大,工藝要求管壁和翼片都有較大的厚度;動(dòng)態(tài)特性差,吸熱板有較大的熱容量。
    (3)蛇管式吸熱板
    蛇管式吸熱板是將金屬管彎曲成蛇形(如右圖),然后再與平板焊接構(gòu)成吸熱板。這種結(jié)構(gòu)類型在國外使用較多。吸熱板材料一般采用銅,焊接工藝可采用高頻焊接或超聲焊接。
    平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板優(yōu)點(diǎn):不需要另外焊接集管,  
    平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板
    減少泄漏的可能性;熱效率高,無結(jié)合熱阻;水質(zhì)清潔,銅管不會(huì)被腐蝕;保證質(zhì)量,整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化;耐壓能力強(qiáng),銅管可以承受較高的壓力。
    平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板缺點(diǎn):流動(dòng)阻力大,流體通道不是并聯(lián)而是串聯(lián);焊接難度大,焊縫不是直線而是曲線。
    (4)扁盒式吸熱板
    平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板是將兩塊金屬板分別模壓成型,然后再焊接成一體構(gòu)成吸熱板,吸熱板材料可采用不銹鋼、鋁合金、鍍鋅鋼等。
    通常,流體通道之間采用點(diǎn)焊工藝,平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板四周采用滾焊工藝。
    平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板優(yōu)點(diǎn):熱效率高,管子和平板是一體,無結(jié)合熱阻;不需要焊接集管,流體通道和集管采用一次模壓成型。
    平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板缺點(diǎn):焊接工藝難度大,容易出現(xiàn)焊接穿透或者焊接不牢的問題;耐壓能力差,焊點(diǎn)不能承受較高的壓力;動(dòng)態(tài)特性差,流體通道的橫截面大,吸熱板有較大的熱容量;有時(shí)水質(zhì)不易保證,鋁合金和鍍鋅鋼都會(huì)被腐蝕。

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