金属流道太阳集热器.doc

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1、金属流道太阳集热器日期:2005-4-2720:14:54来源:原创查看:[大中小]作者：未知热度：283摘　要　本文主要介绍了几种常见的金属流道太阳集热器的优缺点，以及在太阳热水系统中的应用，指出了金属流道集热器与玻璃流道的不同点。　　关键词　金属流道　集热器　太阳热水器　　　　　　ＴｈｅＳｏｌａｒＣｏｌｌｅｃｔｏｒｗｉｔｈＭｅｔａｌＲｕｎｎｅｒ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　by QiXin　　Ａｂｓｔｒａｃｔ　 Briefintroducestroducesadvantagesan

2、ddisadvantages.ofseveralkindsofcommonsolarcollectorswithmetalrunner,andtheirapplicationinsolarenergyhot.watersystem.Pointsoutthedifferences thesolarcollectorwithmetalrunnerfromglassrunner.　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ  metalrunner　collector  solarwaterheater0　引言　　无论是家用太

3、阳热水器，还是集中式太阳能热水工程，无一例外都是某一建筑物的配套设施，而且绝大多数还要安装在这一建筑物或邻近建筑物上面，所以，太阳能与建筑的一体化是太阳能热利用行业发展的方向。　　目前我国太阳能集热产品中，全玻璃真空管集热器占据绝对主导地位，但它在与建筑物的结合方面却存在下面一系列问题。　　1）运行安全问题——玻璃管直接与被加热流体接触，由于玻璃易碎易裂，极易造成系统瘫痪；　　2）密封可靠问题——玻璃管与金属容器的密封只能靠硅胶圈，其寿命及密封可靠性不能满足建筑行业需要；　　3）结垢清理问题——由

4、于玻璃管是盲管形式，流体在玻璃管中的加热温度又恰恰在钙、镁离子易于氧化析出的范围，水垢沉积清理问题很难解决；　　4）承压运行问题——硅胶密封及玻璃的脆性都决定了系统不能承压运行，限制了承压式热水器及大型系统的应用；　　5）集热器寿命问题——玻璃管的绝热性能依赖真空夹层，真空度的保持年限无法达到建筑行业要求。　　以上这些问题，决定了全玻璃真空管很难建材化。也就是说，为了实现“太阳能与建筑一体化”，我们必须开发研制不同于玻璃流道集热器的新型太阳集热器，用来全部或部分解决上述问题，这就提出了金属流道集热

5、器的思路。1　金属流道集热器简介　　金属流道集热器，就是被加热流体只接触金属管道或容器，不接触玻璃，从而具备不易泄漏、密封可靠、可承压、运行安全、寿命可满足建筑行业要求等特点的太阳能集热设备。金属流道集热器的种类主要有金属板芯平板集热器、热管-真空管集热器、U型管-真空管集热器、采用金属内胆的闷晒式集热器四大类。其中闷晒式集热器由于结构笨重，热水保温问题不易解决，目前应用较少。1.1　金属板芯平板集热器　　平板集热器是较早应用的一种太阳集热器，由于其结构形式及性能特点最易于建材化，一直是发达国家集

6、热器形式的首选。在经历了很长的发展历程后，其内部结构、材料选择及组装技术均达到了很成熟的水平，如今仍是发达国家太阳能热利用产品中占主导地位的集热器形式，相信也是我国未来与建筑一体化的太阳能热利用行业主导产品。平板集热器的缺点是在低温环境中，透过盖板玻璃的散热损失较大，导致整个集热器效率降低。这一问题是其本身结构造成的，不易解决。但由于金属流道集热器，单位平方米成本最低，而寿命最长，且在世界大部分地区，平板集热器全年总得热量高于其他形式集热器，所以金属板芯平板集热器仍被普遍采用。平板集热器典型结构见

7、图1。 1.2　热管-真空管集热器　　热管是一种高效导热元件，安装在全玻璃真空管中。热管和玻璃真空管之间有与二者紧密接触的金属翅片，将玻璃管转换的太阳能热量传导给热管蒸发段，热管再利用内部真空状态下工质的蒸发吸热和冷凝放热，将这一热量传递到被加热流体中。这样既实现了玻璃管不直接接触被加热流体，除去了全玻璃真空管集热器的一系列缺点，又保留了在低温环境中散热少，加热工质温度高的优点。尤其是热管工质一般凝固点低，可保证在气温低于0℃的环境中不冻坏，在不能进行排空防冻的自然循环系统中，热管-真空管式集热器

8、更具明显优势。热管-真空管集热器的缺点是热量转换带来一定的热效率降低，同时双真空结构带来了结构复杂及造价高的问题，并极易导致装置的可靠性和寿命降低。目前无论国外还是国内太阳能行业所用热管，都还有很大改进空间，如能在制作及检验技术上更进一步，热管-真空管集热器将是一种非常有前途的集热器形式。　　热管-真空管集热器有封装式和插入式两种，前者的缺点是造价高和真空度降低快，后者是转换效率低。图2是几种插入式热管。 1.3　U型管-真空管集热器　　U型管-真空管集热器是在全玻璃真空管中插入弯