太阳能管式集热器.ppt

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1、1太阳能管式集热器2目前市面上全玻璃真空管太阳集热器主要有三大系列产品，分别是：a）普通型全玻璃真空管太阳集热器；b）热管式全玻璃真空管太阳集热器；c）U型管式全玻璃真空管太阳集热器。真空管集热器采用抽真空的双层玻璃管制作高效率的太阳能集热器太阳能平板集热器散热损失较大；大多运行在60℃以下。光谱选择性吸收涂层真空技术3(1)全玻璃真空集热管全玻璃真空管的结构：由外玻璃管、内玻璃管、选择性吸收涂层、弹簧支架、消气剂等部件组成，其形状如一只细长的暖水瓶胆。1.外玻璃管2.内玻璃管3.选择性吸收涂层4.真空5.弹簧支架6.消气剂7.保护帽4全玻璃真空管的一端开口，将内玻

2、璃管和外玻璃管的管口进行环状熔封；另一端分别封闭成半球形圆头，内玻璃管用弹簧支架支撑于外玻璃管上，以缓冲热胀冷缩引起的应力。在内玻璃管和外玻璃管之间的夹层抽成高真空。在外玻璃管尾端一般粘结一只金属保护帽，以保护抽真空后封闭的排气。内玻璃管的外表面涂有选择性吸收涂层。弹簧支架上装有消气剂，它在蒸散以后用于吸收真空集热管运行时产生的气体，起保持管内真空度的作用。(1)全玻璃真空集热管5(1)全玻璃真空集热管(2)热管式全玻璃真空集热管（2）热管式全玻璃真空集热管原理8（2）热管式全玻璃真空集热管组装9(2)热管式全玻璃真空集热管优势热效率高：最高运行温度可达100℃，最

3、高闷晒温度可达250℃，工作温度为70℃-120℃。热启动快：在阳光下2分钟即可输出热量。特殊的防冻技术：即使在-50℃的严寒下仍能正常工作而无冻损之忧。高真空度，不结垢，承压能力大全天候运行：天气多变的南方和寒冷的北方全年运行使用寿命长：使用寿命可长达12年(3)U形管全玻璃真空集热管11(3)U形管全玻璃真空集热管优势结构简单，就是在真空管内插一根带圆筒型铝翼的U型铜管；真空管内无水，遇有真空管破裂，集热系统照常运行；传热工质可选用防冻液，特别适于高寒地区四季使用；集热器间可并联或串联安装，可以承压运行；集热管放置不受方向限制，系统安装、维修简便。12(3)U形

4、管全玻璃真空集热器13真空管吸收器的优缺点优点：金属管与玻璃管之间不存在对流热损，玻璃管外径较小且透明，从而既减少了对阳光的遮影，也通过增大热阻降低了外表面的对流热损；有选择性涂层的金属管壁对阳光的吸收率很高，但发射率却非常低。缺点：由于玻璃和金属的热膨胀系数不同，玻璃管与金属管之间存在温差，造成中温时(略低于350℃)真空封口处的玻璃容易脆裂，从而难以在室外环境下长期维持真空度；在中温时光学选择性涂层容易老化和脱落，难以长期维持大规模光学选择性吸收表面的热稳定性。罩玻璃管中轴位置有吸热管，吸热管下方有金属镜面反射板。1、若反射板采用标准抛物面，只有正面光束能汇聚到

5、吸热管，对于侧方光束必须有跟踪系统方可接受。2、内聚光真空集热管的反射板采用复合曲面设计，可使正射光束与斜射光束均能会聚在吸热管上，无需跟踪系统。(4)内聚光式真空集热管16腔体式吸收器腔体式吸收器结构为柱形腔体，外表面覆隔热材料，由于腔体的黑体效应，使其能充分吸收聚焦后的阳光。腔体式吸收器主要适用于长焦聚光器。腔体式吸收器集热器剖面图17腔体式吸收器的优点吸热过程不是发生在最强聚焦区，而是在聚焦过后和发射时，并以较大的内表面积向工作流体传热，致使和真空管吸收器相比具有较低的投射辐射能流密度；腔体壁温较均匀，可减小与流体之间的温差，使开口的有效温度降低，从而最终使热

6、损降低；经优化设计的腔体式吸收器，热性能比真空管吸收器稳定，在同样情况下，工作介质平均温度大于230℃时，腔体式吸收器不需要抽真空，仅采用传统的材料和制造工艺；成本低和便于维护也是腔体式吸收器的特性。腔体式吸收器的集热效率大于真空管吸收器，这使它成为槽形抛物镜集热器的吸收器。腔体式吸收器的发展已受到重视。18(5)直通式真空集热管内聚光真空集热管提高了集热管的运行温度，并能在比较大的角度范围聚焦太阳光，再把真空管做成直通的，被加热水直接在管中流动，可大大提高传热能力。集热器的性能的比较与选择不同类型集热器效率集热器效率(集热器出口温度-环境温度)/太阳辐照度平板真空

7、管无盖板集热器空气集热器太阳能热水器的应用太阳能热水器的应用平板型集热器产生的热水温度达30～70℃，可承压运行，主要用于家庭热水制备和区域供热，可以和建筑以多种形式结合。但由于吸热板和盖板之间存在空气夹层，会产生对流散热，金属吸热板与金属边框会向外传导散热，因此平板型集热器存在着热损失大，在低温环境中集热效率较低的问题。真空管集热器产生的热水温度可达80～180℃，最高可达200℃以上，可用于家庭或工业热水制备、建筑供暖、太阳能制冷等。除全玻璃真空管集热器外均可承压运行，在低温环境中高效运行，尤其是热管式太阳能集热器有很强的抗冻能力。真空管的长度尺寸、数量能根