平板型太阳能热水器的结构
平板型太阳能热水器主要是由平板集热器、水箱、水管、支架及配件等部分组成。
(一)平板集热器
平板集热器是平板型太阳能热水器的核心,包括吸热器、盖板、保温层、外壳四大部分。
1、吸热器:也叫集热器或集热芯子,其作用是吸收太阳的辐射能量并向水传递热量。1)吸热器的结构:吸热器由吸热板(也叫肋片)和水管组成(如图23所示),水管有排管和集管之分。排管夹在肋片之间,用来传递热量使水温升高;集管与所有排管相接相通,并且通过水管与水箱连通,使排管中水进入水箱,水箱中的冷水进入排管被加热。吸热器在结构上有管板槽式(图24a)和翼片式(图24b)等多种形式。将排管夹在肋片之间的方法很多:较为简单粗糙的方法就是在排管长度方向,隔一定距离用铁丝捆扎或铆接,也有在排管和吸热板交接处,沿管子长度方向锡焊的,也有在结合缝隙中填充各种导热胶的;随着太阳能热水器工艺水平的不断提高,北京市太阳能研究所引进了加拿大八十年代末的一条生产线,将两片铝带与一根铜管(在两铝带中间)轧制在一起,再用高压气体吹胀,形成铜铝复合式吸热板芯,如图25所示,其特点是:I热效率高;II寿命长,水质清洁;III节约铜材,降低成本;IV有很好的耐压性能。正因为这些特点,铜铝复合板芯已经形成潮流,是平板型太阳能集热器的先进代表。
2)吸热器的材料:国外基本上都用铜和不锈钢,国内已大量采用铜材、铝合金、钢材、镀锌板,沿海水质较差的地区,则可用塑料或玻璃来替代。
3)吸热器表面上的涂层:因为金属表面的反射率高,吸收率低(一般只有2040的太阳辐射能被吸收),为了增强吸收效果,必须在金属表面上刷涂层。涂层有选择性和非选择性两种,所谓选择性涂料(因为这种涂料价格便宜),是对太阳光的短波辐射具有高吸收率(a),而本身所处温度的长波发射率(qT)却很低的一种涂料,可用aqT大于1来表示。若aqT1,则称之为中性吸收层,也称为非选择性涂料。平板型太阳能热水器的吸热
f板都采用非选择性涂料(因为这种涂料价格便宜),即涂上薄而均匀的无光黑漆,它们具有高的吸收率(a092096),但发射率也较高(qT050094),热损失较大。
2、盖板1)盖板的作用:阳光与吸热板之间的辐射传热是远距离进行的,即集热器周围是空气,所以当集热器的吸热板在将接收到的太阳辐射能量转变为水的热能时,也向周围环境散失热量,这就使太阳辐射能量不能全部转化成水的热量。尤其是平板型集热器r