国内外平板型太阳能集热器的发展概况

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1、国内外平板型太阳能集热器的发展概况http://www.solar.hc360.com2012年07月13日09:56太阳能产业联盟网　　【慧聪太阳能网】平板型太阳能集热器是太阳能集热器中一种最基本的类型，其结构简单、运行可靠、成本适宜，还具有承压能力强、吸热面积大等特点，是太阳能与建筑结合的最佳选择之一。目前，世界太阳能市场平板式和真空管式太阳能热水(器)系统并存，但所占市场份额不同。我国以真空管为主，真空管占86%;欧、美、澳等发达国家截然相反，平板式占90%以上。平板型太阳能热水器作为太阳能热水器的一种主要产品类型，在国外已有多年的应用历史，国外市场平板型太阳能热水器市场占有率远远大于

2、真空管太阳能热水器，主要有以下因素：　　1)平板型太阳能热水器具有耐压、寿命长，易组成二次回路系统等独有特点。真空管太阳能热水器若制成承压分体结构产品后，其成本将高于平板型产品;　　2)平板型太阳能热水器易与建筑结合，易安装在屋顶及阳台，建筑师在设计时也比较容易将它融于建筑之中，实现与建筑一体化;　　3)平板型太阳能热水器产品材料的可再生利用率高。平板型太阳能集热器材料以铜、铝或复合材料为主，回收利用率高;　　4)平板型太阳能热水器的产品热性能好。平板型太阳能集热器在国外的研发已有多年，其产品的热性能有很大提高;　　5)平板型太阳能热水器的系统安全可靠，有效采光面积大。在接收同等太阳能条件下

3、，平板型太阳能集热器占地面积小，而真空管太阳能集热器的管与管之间有空隙，造成占地面积大。　　我国的太阳能热水器主要有真空管、平板和闷晒等类型。真空管太阳能热水器占据着主要的市场份额，而平板型太阳能热水器的市场份额却处在相对较低的水平。主要因素有以下几点：　　1)国内平板型太阳能集热器有些产品热性能差(光效率η小于0.75、热损系数υ大于6w/m2·k)，低于国外同类型产品(光效率η大于0.75~0.78、热损系数υ小于5w/m2·k)。有些平板型太阳能集热器产品的热损系数高，高于真空管太阳能集热器热损系数υ小于3w/m2·k，导致冬季得热量低;　　2)目前金属材料价格不断上涨，加上平板型太阳

4、能集热器未形成大规模生产，导致高质量的平板型太阳能热水器的价格较高;　　3)由于全玻璃真空管成本大幅度下降，目前的成本相对较低，直插式热水器结构简单。尤其是我国太阳能家用热水器目前以中小城市及农村市场为主，市场销售量占总推广量的70%以上。　　国内太阳能市场与世界太阳能市场主流出现如此反差有很多原因。随着太阳能在住宅建筑中的扩大应用，和适应太阳能与建筑结合要求，业界近年来对平板型集热器给予高度关注，充分认识到其固有的优势。很多企业和研究机构积极开展高效平板型集热器的研究和产业化，促进平板型集热器迈向新的发展。　　平板型集热器高效选择性涂层　　为了提高太阳能集热器的效率，唯一有效的办法是在保持

5、最大限度采集太阳能的同时尽可能减小其对流和辐射热损。采用优质选择性吸收涂层材料和高透过率盖板材料是满足上述要求的重要途径。　　随着太阳能热利用技术的发展，我国对选择性吸收材料的研究工作已有二十年的历史了。太阳能集热器的发展过程也是涂层技术的发展过程。期间经历了从非选择性的普通黑漆到选择性的硫化铅、金属氧化物涂料，从黑镍、黑铬到铝阳极化涂层等一代接一代的更新换代过程。随着涂层技术的不断进步涂层性能得到了很大的提高。目前我国平板型集热器吸收表面主要采用铝条带上阳极化着色和铜条带上黑铬选择性涂层。间歇式磁控溅射铝-氮-铝材料选择性吸收涂层的镀膜生产技术是随着真空管集热器的产生而发展起来的，基本上代

6、表了当前我国中低温选择性吸收材料的生产水平。由于该涂层耐候性能较差，不适于平板型集热器的使用。目前，国际上发达国家，尤其是欧洲，选择性吸收涂层的生产主要有两个特点，其一是采用真空镀膜技术，其二是采用卷绕式连续镀膜方式。即使是湿法镀膜也采用连续镀膜工艺。如丹麦的BATEC公司是生产黑铬吸收涂层的，在铜条带上采用连续电镀的方法进行生产。年生产能力为十几万平米，产品的光学性能及耐候性都很理想。此外，德国几个生产选择性涂层的公司，如INTERPANE、TINOX、ALANOD公司都是采用真空方法和连续生产方式进行吸收涂层生产的。真空镀膜技术生产工艺不存在污染问题，涂层光学性能优良，但连续化生产线投资

7、较大，涂层生产成本较高，有些真空镀膜涂层耐候性能不很理想。湿法镀膜技术采用电化学方法生产，工艺设计或生产控制不当，容易造成一定程度的污染，但涂层(如黑铬涂层)连续化生产线投资较小，涂层具有优良的光学性能而且也具有非常优异的耐热耐湿耐候性能。目前，国内多家研究机构和生产厂家均在开展用于平板型集热器的高性能太阳能选择性涂层生产工艺和设备研究。因此与国外在太阳能选择性涂层方面的技术差距将会越来越小，这为国内平板型集