提要：平板型集熱器的工作過程是陽光透過玻璃蓋板照射在表面有涂層的吸熱板上，　　吸熱板吸收太陽能輻射能量后溫度升高。有一定的承壓能力，與水的相容性良好，熱工性能良好，即吸熱板吸收太　　陽輻射量后轉(zhuǎn)變成的熱量能很快傳遞給水。
 　　來源：太陽能聯(lián)盟網(wǎng)
 
 　　目前，我國(guó)太陽能產(chǎn)業(yè)可謂“百花齊放”蓬勃發(fā)展，其中“平板太陽能”，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造安裝方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，其有著與建筑結(jié)合一體化施工的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用于節(jié)能建筑和既有建筑改造，頗受用戶青睞，令業(yè)界刮目相看。但是太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展，根本出路在于與建筑結(jié)合?，F(xiàn)階段太陽能熱水器還沒能在城鄉(xiāng)住宅、賓館、飯店、工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，主要原因是其產(chǎn)品本身的技術(shù)問題。要使太陽能熱水器更好地與建筑結(jié)合，必須徹底解決其本身的不足。平板太陽能熱水器在這方面進(jìn)行了長(zhǎng)期探索，取得了一些成功的經(jīng)驗(yàn)。
 
 　　對(duì)于平板太陽能的現(xiàn)狀與發(fā)展。目前，世界發(fā)達(dá)國(guó)家在供熱工程上對(duì)平板太陽能集熱器的應(yīng)用已占太陽能集熱器的90%，而在我國(guó)對(duì)平板太陽能的應(yīng)用僅占20%左右，還具有很大的發(fā)展空間。為促進(jìn)平板太陽能的發(fā)展，九陽實(shí)業(yè)公司總經(jīng)理?xiàng)畹律奖硎荆骸斑@些年一直致力于技術(shù)創(chuàng)新，已在建筑結(jié)構(gòu)型太陽能集熱板、雙回路水介質(zhì)太陽能熱水裝置、新型雙能源熱水系統(tǒng)裝置、雙向單流閥、別墅型雙能源熱水器、一體化電蓄熱池、多排并聯(lián)管路流量分配限流閥、太陽能熱水管接頭等8項(xiàng)產(chǎn)品上取得專利技術(shù)?！?
 
 　　前些年，我國(guó)平板太陽能的發(fā)展相對(duì)滯后，有著種種原因，其中也包括平板太陽能集熱器應(yīng)用中遇到的技術(shù)難點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)說，平板太陽能集熱器與其它太陽能集熱器產(chǎn)品相比，具有整體性好，壽命長(zhǎng)，故障少，安全隱患、成本造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，然而在冬季防凍問題上卻難以解決。盡管這在世界發(fā)達(dá)國(guó)家已采用防凍液介質(zhì)換熱方案來解決問題，然而其采用大量的防凍液花費(fèi)較高，卻不符合中國(guó)的國(guó)情。那么，我們?nèi)绾螐募夹g(shù)上來解決這一問題呢？九陽公司采取了逆向思維，即不是采用防凍液的“灌入”來“保溫”，而是采取將“排空”技術(shù)來“防凍”。楊德山從1994年就開始鉆研這一技術(shù)，做了無數(shù)次試驗(yàn)，到2000年，終于采用排空防凍技術(shù)解決了平板太陽能集熱器系統(tǒng)冬季不能使用的缺憾，并在幾百個(gè)工程應(yīng)用中達(dá)到了十分理想的效果。
 
 　　平板全天候太陽熱水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
 
 　　1.產(chǎn)水量大。現(xiàn)有太陽能熱水器主要有真空管和平板兩大系統(tǒng)產(chǎn)品，經(jīng)長(zhǎng)期測(cè)試結(jié)果顯示，全年總產(chǎn)水量平板全天候太陽能熱水器比真空管系統(tǒng)多產(chǎn)水10～20％。
 
 　　2.全天候提供熱水。采用太陽能源和常規(guī)能源完美結(jié)合，可在任何天氣條件下24小時(shí)為用戶提供熱水。另外，由于是集中供應(yīng)熱水，從而避免了分戶安裝熱水器的局限性，使之更加節(jié)約能源和費(fèi)用。
 
 　　3.自動(dòng)運(yùn)行，無人值守。采用高智能化電腦控制技術(shù)，使水位、水溫、能源轉(zhuǎn)換等功能全部自動(dòng)化完成，無須專人值守，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而使用戶更加方便、放心。
 
 　　采用了排空防凍技術(shù)，徹底解決了各種低溫條件的設(shè)備和系統(tǒng)的防凍難題，使之不會(huì)發(fā)生凍損現(xiàn)象。采用了太陽能源與常規(guī)能源分別獨(dú)立運(yùn)行等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)先、最全面地使用太陽能源、最少使用常規(guī)能源的理想，進(jìn)而達(dá)到了最大限度節(jié)能運(yùn)行。九陽專利技術(shù)“平板全天候太陽能熱水系統(tǒng)”的問世無疑為太陽能更好地與建筑結(jié)合開辟了道路。
 
 　　平板太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合的幾個(gè)問題
 
 　　1.集熱器擺放和占用面積：平板型集熱板產(chǎn)品單板為2平方米，自重42千克，容水量2．4千克。每塊板之總占地面積為3.8平方米。
 
 　　2.集熱板與樓頂聯(lián)接方式：對(duì)于平頂樓房可考慮按金屬（角鋼）支架或砼梁支承集熱板；對(duì)坡頂樓房則應(yīng)考慮兩種情況：樓頂坡度近似42度或二者有較大差值，對(duì)后者尚應(yīng)設(shè)計(jì)特種支架，對(duì)建筑本體均應(yīng)設(shè)計(jì)出預(yù)置的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
 
 　　3.保溫儲(chǔ)水罐：無論臥式圓罐或臥式矩形罐，由于其應(yīng)有足夠的儲(chǔ)水量，故均有大的容積與外形，安裝時(shí)必須考慮其足夠的承重條件和裝卸條件，以確保其安全工作和必要的維修要求。
 
 　　4.電熱水箱：其安裝位置應(yīng)不高于補(bǔ)水箱底部，且應(yīng)與保溫儲(chǔ)水罐有較近的位置。
 
 　　5.補(bǔ)水箱：安裝位置不高于保溫儲(chǔ)水罐底部，但應(yīng)高于電熱水箱。有一定容積（約1立方米），應(yīng)有適當(dāng)承重條件，并有防凍的環(huán)境。
 
 　　6.水泵：應(yīng)裝于補(bǔ)水箱附近，并應(yīng)考慮環(huán)境要求，保證不會(huì)凍損，必要的防震以消除噪音。
 
 　　7.管路：在于通至各用戶的管路，應(yīng)在建筑上有由保溫儲(chǔ)水罐通至浴室之預(yù)留孔。
 
 　　平板集熱器與建筑物的結(jié)合與固定（防風(fēng)）分平屋頂與斜屋頂，應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)時(shí)一并考慮，并應(yīng)考慮施工時(shí)對(duì)防水的影響?？紤]熱水儲(chǔ)水箱安放位置時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮用戶管線布置及熱水供應(yīng)方式和保證用戶隨時(shí)有熱水使用（主管線路水溫不能過低）。集熱板系統(tǒng)及儲(chǔ)水管設(shè)備安裝后的檢修應(yīng)方便，并不影響建筑物的美觀和整體結(jié)構(gòu)。在相關(guān)輔機(jī)、配件、材料的設(shè)計(jì)和選擇上在注重質(zhì)量壽命的同時(shí)還應(yīng)考慮到標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)件通用性的問題。
 
 　　產(chǎn)品簡(jiǎn)介 
 
 　　太陽集熱器顧名思義是一種集熱裝置，其不能單獨(dú)使用，但可根據(jù)需要拼裝組合成不同采光面積的集熱系統(tǒng)。它的主要用途是用來收集熱量，然后再與其它裝置進(jìn)行熱交換。集熱器是主要的集熱部件，其作用就是吸收太陽光的輻射并進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到加熱的目的。目前主要有平板型、全玻璃真空管、真空熱管三種太陽能集熱器，各種太陽能集熱器各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別使用于不同的地區(qū)、不同的用途，性能價(jià)格比也不同。
 
 　　我公司生產(chǎn)的集熱器主要有三種：全玻璃真空管太陽集熱器、超導(dǎo)熱管式太陽集熱器、金屬熱管式太陽集熱器、平板型集熱器。
 
 　　一、全玻璃真空管太陽能集熱器：太陽能全玻璃真空集熱管因其保溫性能好、涂層太陽吸收比大、發(fā)射比小、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛使用，主要由真空管、集聯(lián)箱、尾架、密封件等組成，主要有單面豎管和非字形兩種形式。但也有缺點(diǎn)有待解決：如全玻璃真空集熱管口部與聯(lián)集箱內(nèi)膽之孔用密封圈直接連接，致使真空集熱管耐冷熱沖擊性能較差，若真空集熱管破碎一支，會(huì)嚴(yán)重漏水，其次真空管內(nèi)的高溫水易結(jié)水垢，影響性能。
 
 　　特點(diǎn)：
 
 　　1、全玻璃真空管太陽能集熱器有一定的抗凍能力，適合在冬天氣溫為0℃至-20℃的地區(qū)使用。
 
 　　2、不承壓，使用時(shí)不能缺水空曬，否則易爆裂玻璃管。
 
 　　3、規(guī)格：有多種規(guī)格可供選擇，無云晴天產(chǎn)55℃熱水量：70－130kg／平方米。
 
 　　4、高吸收率：αs≥90％，低發(fā)射率：εh≤8％，日平均熱效率ηd≥50％。
 
 　　二、超導(dǎo)熱管式太陽集熱器：超導(dǎo)熱管式真空管以其獨(dú)到的結(jié)構(gòu)原理和性能，真空管內(nèi)無水，遇有真空管破裂，集熱器可照常使用，得到了市場(chǎng)的認(rèn)可并接受，但經(jīng)過近些年來的實(shí)際使用，也出現(xiàn)了新的問題，由于其管內(nèi)的吸熱面與和管外冷凝頭的散熱面的比例是100：2，所以冷凝頭溫度很高，該溫度若不及時(shí)帶走則影響其熱效率，再則溫度過高在水中特容易結(jié)水垢，最終又使熱效率下降。
 
 　　特點(diǎn)：
 
 　　1、真空熱管太陽能集熱器有很強(qiáng)的抗凍能力，適合在冬天氣溫為0℃至-40℃的地區(qū)使用。
 
 　　2、可承壓，耐空曬，不易爆管。
 
 　　3、熱容量小，啟動(dòng)快，可用于產(chǎn)高溫?zé)崴?、開水。
 
 　　4、規(guī)格：有多種規(guī)格可供選擇，無云晴天產(chǎn)55℃熱水量：70－130kg／平方米。
 
 　　5、高吸收率：αs≥90％，低發(fā)射率：εh≤8％，日平均熱效率ηd≥50％。
 
 　　FORMAL分體熱管式集熱器具有以下優(yōu)點(diǎn)：
 
 　　 熱效率高、全年使用：先進(jìn)的熱管傳熱方式，優(yōu)良的太陽選擇性吸收涂層及高真空保溫狀態(tài)使集熱系統(tǒng)的日平均熱效率（即使在我國(guó)北方的冬季）達(dá)到50％以上。采用新技術(shù)、承壓力強(qiáng)：TJ套管與水槽采用焊接連成一體，產(chǎn)品試驗(yàn)壓力達(dá)11kg／CM2，解決了同類產(chǎn)品結(jié)垢效率下降及流量小，不穩(wěn)定的缺點(diǎn)?？朔四壳罢婵展鼙?、密封及金屬熱管玻璃與金屬封接問題。
 
 　　 安裝、維修方便：集熱器為單元結(jié)構(gòu)，便于搬運(yùn)安裝。當(dāng)系統(tǒng)中某根真空管需要維修時(shí)，可在不妨礙系統(tǒng)運(yùn)行的情況下更換。
 
 　　 抗凍、抗冰雹沖擊：高性能的熱管傳熱方式使系統(tǒng)在-30度的氣溫條件下仍能正常運(yùn)行，并具有抗直徑25mm以下冰雹沖擊的能力。
 
 　　 適合工程安裝：由于采用水箱與集熱器的分體形狀，使之與房屋配套更合適，尤其更適合大型工程的采用，亦是";綠色";";節(jié)能";住宅小區(qū)配套的首選產(chǎn)品。
 
 　　 產(chǎn)品性能：日照強(qiáng)度850W／CM2時(shí)，每平方米可產(chǎn)生1750-1800大卡熱量，其熱效率＞50％。
 
 　　三、平板式集熱器：結(jié)構(gòu)為每塊集熱板上涂有選擇性涂層，集熱板為熱導(dǎo)體金屬，中間是水密封裝置，此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)只有在0℃以上的氣溫下運(yùn)行。
 
 　　特點(diǎn)：
 
 　　1、平板型太陽能集熱器是金屬管板式結(jié)構(gòu)，熱效率高，產(chǎn)熱水量大，可承壓，耐空曬，水在銅管內(nèi)加熱，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，免維護(hù)，15年壽命。
 
 　　2、無抗凍能力，適合于南方不冰凍的地區(qū)如廣東、福建、云南、廣西、海南等冬天不結(jié)冰地區(qū)使用，性價(jià)比高。
 
 　　3、規(guī)格：1×2平方米，無云晴天產(chǎn)55℃熱水量：75－140kg／平方米。
 
 　　4、高吸收率：αs≥92％，低發(fā)射率：εh≤10％，日平均熱效率ηd≥55％。
 
 　　平板太陽能集熱器是一種吸收太陽輻射能量并向工質(zhì)傳遞熱量的裝置，它是一種特殊的熱交換器，集熱器中的工質(zhì)與遠(yuǎn)距離的太陽進(jìn)行熱交換。平板型太陽能集熱器是太陽能集熱器中的一種類型。是由吸熱板芯、殼體、透明蓋板、保溫材料及有關(guān)零部件組成。在加接循環(huán)管道，保溫水箱后，即成為能吸收太陽輻射熱，使水溫升高。
 
 　　1、特點(diǎn)：
 
 　　平板型太陽能集熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，成本低廉，熱流密度較低，即工質(zhì)的溫度也較低，安全可靠，與真空管太陽能集熱器相比，它具有承壓能力強(qiáng)，吸熱面積大等特點(diǎn)，是太陽能與建筑一體結(jié)合最佳選擇的集熱器類型之一（真空管在北方天氣較冷地區(qū)裝置為宜，廣東基本采用平板型集熱器。）。
 
 　　2、應(yīng)用范圍：
 
 　　如企業(yè)事業(yè)單位、工廠、院校、賓館酒店、醫(yī)院、社區(qū)、游泳池（包括機(jī)關(guān)等集體單位和家庭），應(yīng)該說：凡需用熱水溫度小于100℃的領(lǐng)域內(nèi)，原則上都可以用平板型集熱器作為熱源。
 
 　　二、平板型太陽能集熱器的構(gòu)造：
 
 　　平板型集熱器的工作過程是陽光透過玻璃蓋板照射在表面有涂層的吸熱板上，
 
 　　吸熱板吸收太陽能輻射能量后溫度升高。
 
 　?、僖螅?
 
 　　有一定的承壓能力，與水的相容性良好，熱工性能良好，即吸熱板吸收太
 
 　　陽輻射量后轉(zhuǎn)變成的熱量能很快傳遞給水。一般廣東地區(qū)使用的平板型太
 
 　　陽能尺寸為1×2米（也可定向設(shè)計(jì)），每平方米采光面積可產(chǎn)能45—65℃
 
 　　的熱水約100公斤左右。
 
 　?、谏w板：
 
 　　陽光與吸熱板之間的輻射傳熱板上表面需有透明蓋板，使之進(jìn)去的能量大于散失的能量而提高溫升。一般采用高強(qiáng)耐熱透明玻璃和普通平板玻璃。蓋板層數(shù)由使用地區(qū)的氣象條件和工作溫度而定，但從防塵、防水角度考慮，一般仍需要用單層蓋板。蓋板與吸熱板之間的距離一般為2.5厘米左右。
 
 　　③保溫層：
 
 　　減少集熱器向四周環(huán)境的散熱，以提高集熱器的熱效率。常用的保溫材料一般采用：巖棉、礦棉、聚苯乙烯、聚氨脂等，底部保溫層一般3—5厘米厚，四周保溫層的厚度為底部的一半。（當(dāng)然在平板太陽能中央熱水系統(tǒng)工程方面，保溫水箱、管網(wǎng)均需采用保溫材料，做好保溫，以確保熱量不易散熱。）
 
 　?、芪鼰岚澹ê?jiǎn)稱板芯）：
 
 　　平板型太陽能集熱器一般采用銅鋁復(fù)合和全銅的材質(zhì)，目前廣東地區(qū)大部分采用銅鋁復(fù)合太陽能集熱板。這種集熱板是由銅鋁復(fù)合吸熱翼片與銅質(zhì)集熱管連接而成的，這種吸熱翼片的特點(diǎn)在于由兩面鋁板中間夾著銅管，通過壓輾復(fù)合工藝，使鋁銅和鋁鋁之間緊密結(jié)合（基本上達(dá)到冶金結(jié)合），其截面如圖2所示：
 
 　　上圖為吸熱翼片與中間工質(zhì)通道接觸緊密，傳熱的熱阻小，因而具有很高的肋片效率，此外，這種吸熱翼片的通道內(nèi)壁為銅質(zhì)，因而有耐腐蝕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
 
 　?、萃繉樱?
 
 　　在吸熱面板上涂有選擇性或非選擇性涂層，這種涂層既可使吸熱面板吸收更多的太陽能輻射，又可減少吸熱板向環(huán)境的輻射散熱損失。
 
 　　涂層在吸熱方面特別重要，目前一般采用黑鉻涂層。
 
 　?、逇んw：
 
 　　一般采用鋁合金、鋼材等，組成一個(gè)整體并保持有一定的剛度和強(qiáng)度便于安裝。
 
 　?、咧Ъ埽?
 
 　　一般采用熱鍍鋅、鋁合金、不銹鋼等材質(zhì)，加工成品，焊接于鋼
 
 　　結(jié)構(gòu)棚架上。
 
 　　2、平板太陽能集熱器的基本工作原理：
 
 　　平板太陽能集熱器的基本工作原理十分簡(jiǎn)單。概括地說，陽光透過透明蓋板照射到表面涂有吸收層的吸熱體上，其中大部分太陽輻射能為吸收體所吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并傳向流體通道中的工質(zhì)。這樣，從集熱器底部入口的冷工質(zhì)，在流體通道中被太陽能所加熱，溫度逐漸升高，加熱后的熱工質(zhì)，帶著有用的熱能從集熱器的上端出口，蓄入貯水箱中待用，即為有用能量收益。與此同時(shí)，由于吸熱體溫度升高，通過透明蓋板和外殼向環(huán)境散失熱量，構(gòu)成平板太陽集熱器的各種熱損失。這就是平板太陽集熱器的基本工作過程。
 
 　　三、平板型太陽能中央熱水系統(tǒng)工程的應(yīng)用：
 
 　　太陽能熱水系統(tǒng)由集熱器、儲(chǔ)熱水箱、循環(huán)管道及輔助裝置等組成。
 
 　　集熱器是太陽能熱水系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其性能優(yōu)劣直接影響到太陽能熱水系統(tǒng)的性能，但系統(tǒng)的合理選擇及設(shè)計(jì)，對(duì)充分地利用集熱器所收集的太陽能也起決定性的作用。設(shè)計(jì)系統(tǒng)一般應(yīng)考慮以下因素：
 
 　　集熱器類型、熱負(fù)荷特性、采光面積、大小與儲(chǔ)熱水箱容積的配比，管道大小、場(chǎng)地安裝條件、當(dāng)?shù)厮畨骸⒐╇娗闆r、管道水平等等。
 
 　　四、太陽能的發(fā)展趨勢(shì)：
 
 　　1、太陽能的價(jià)值意義：
 
 　　由于常規(guī)能源的大力開發(fā)利用，造成世界范圍內(nèi)的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重。世界上很多國(guó)家已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，太陽能作為可再生能源，在持久使用環(huán)境資源為人類造福方面將起到十分巨大的作用。有著豐富太陽能資源的中國(guó)，已于2006年1月1日起正式實(shí)施《可再生能源法》，同時(shí)，國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要也已把可再生資源的發(fā)展作為一項(xiàng)重要任務(wù)，因此太陽能熱器本身具有巨大的潛在的推廣應(yīng)用價(jià)值。
 
 　　2、平板型太陽能在建筑中的應(yīng)用：
 
 　　平板太陽能發(fā)展至今天，技術(shù)上已日趨成熟。世界各國(guó)都力圖將太陽能與建筑密切結(jié)合，錄求外形美觀、布局合理、管理規(guī)范的太陽能與建筑一體化的設(shè)計(jì)。如：世界上使用太陽能熱水器最普及的國(guó)家——以色列，平板太陽能與建筑一體完美結(jié)合的設(shè)計(jì)就占90%以上的市場(chǎng)份額。同時(shí)，實(shí)踐證明，廣東的氣候更適合采用平板太陽能，并能與建筑一體完美結(jié)合。
 
 　　綜上所述，太陽能（特別是平板型）具有潛在的發(fā)展前景，人類將走向太陽能時(shí)代！
 
 　　平板型太陽能集熱器適用場(chǎng)所
 
 　　*熱效率高，維修極少，主要用于南方地區(qū)。
 
 　　*工廠、學(xué)校、酒店、醫(yī)院、機(jī)關(guān)、部隊(duì)等各類企事業(yè)單位熱水。
 
 　　*別墅沐浴及生活用熱水。
 
 　　*工業(yè)生產(chǎn)用熱水及中央供暖場(chǎng)所。