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利来国际w66金属流道太阳集热器的优缺点

作者:w66利来国际老牌时间:2019-04-09 07:20浏览:

  金属流道太阳集热器的优缺点

  摘 要:本文首要介绍了几种常见的金属流道太阳集热器的优缺陷,以及在太阳热水体系中的运用,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

  The Solar Collector with Metal Runner
by Qi Xin

  Abstract Brief introduces troduces advantages and disadvantages.of several kinds of common solar collectors with metal runner,and their application in solar energy hot.water system.Points out the differences the solar collector with metal runner from glass runner.
Keywords metal runner collector solar water heater

  
0 导言
不管是家用太阳热水器,仍是集中式太阳能热水工程,无一例外都是某一修建物的配套设备,并且绝大多数还要设备在这一修建物或附近修建物上面,所以,太阳能与修建的一体化是太阳能热运用职业开展的方向。

  现在我国太阳能集热产品中,全玻璃真空管集热器占有肯定主导地位,但它在与修建物的结合方面却存在下面一系列问题。
1)运转安全问题——玻璃管直接与被加热流体触摸,因为玻璃易碎易裂,极易形成体系瘫痪;
2)密封牢靠问题——玻璃管与金属容器的密封只能靠硅胶圈,其寿数及密封牢靠性不能满意修建职业需求;
3)结垢整理问题——因为玻璃管是盲管方式,流体在玻璃管中的加热温度又恰恰在钙、镁离子易于氧化分出的规划,水垢堆积整理问题很难处理;
4)承压运转问题——硅胶密封及玻璃的脆性都决议了体系不能承压运转,约束了承压式热水器及大型体系的运用;
5)集热器寿数问题——玻璃管的绝热功能依靠真空夹层,真空度的坚持年限无法到达修建职业要求。

  以上这些问题,决议了全玻璃真空管很难建材化。也就是说,为了完成太阳能与修建一体化,咱们有必要开发研发不同于玻璃流道集热器的新式太阳集热器,用来悉数或部分处理上述问题,这就提出了金属流道集热器的思路。

  1 金属流道集热器简介

  金属流道集热器,就是被加热流体只触摸金属管道或容器,不触摸玻璃,然后具有不易走漏、密封牢靠、可承压、运转安全、寿数可满意修建职业要求等特色的太阳能集热设备。

  金属流道集热器的品种首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、选用金属内胆的闷晒式集热器四大类。其间闷晒式集热器因为结构粗笨,热水保温问题不易处理,现在运用较少。

  1.1 金属板芯平板集热器

  平板集热器是较早运用的一种太阳集热器,因为其结构方式及功能特色最易于建材化,一向是发达国家集热器方式的首选。在阅历了很长的开展进程后,其内部结构、资料挑选及拼装技能均到达了很老练的水平,现在仍是发达国家太阳能热运用产品中占主导地位的集热器方式,信任也是我国未来与修建一体化的太阳能热运用职业主导产品。

  平板集热器的缺陷是在低温环境中,透过盖板玻璃的散热丢失较大,导致整个集热器功率下降。这一问题是其自身结构形成的,不易处理。但因为金属流道集热器,单位平方米本钱最低,而寿数最长,且在国际大部分区域,平板集热器全年总得热量高于其他方式集热器,所以金属板芯平板集热器仍被遍及选用。平板集热器典型结构见图1。
 

  1.2 热管-真空管集热器

  热管是一种高效导热元件,设备在全玻璃真空管中。热管和玻璃真空管之间有与二者严密触摸的金属翅片,将玻璃管变换的太阳能热量传导给热管蒸腾段,热管再运用内部真空状态下工质的蒸腾吸热和冷凝放热,将这一热量传递到被加热流体中。这样既完成了玻璃管不直触摸摸被加热流体,除去了全玻璃真空管集热器的一系列缺陷,又保留了在低温环境中散热少,加热工质温度高的长处。尤其是热管工质一般凝固点低,可确保在气温低于0℃的环境中不冻坏,在不能进行排空防冻的天然循环体系中,热管-真空管式集热器更具显着优势。

  热管-真空管集热器的缺陷是热量变换带来必定的热功率下降,一起双真空结构带来了结构杂乱及造价高的问题,并极易导致设备的牢靠性和寿数下降。现在不管国外仍是国内太阳能职业所用热管,都还有很大改善空间,如能在制造及查验技能上更进一步,热管-真空管集热器将是一种十分有出路的集热器方式。

  热管-真空管集热器有封装式和刺进式两种,前者的缺陷是造价高和真空度下降快,后者是变换功率低。图2是几种刺进式热管。
 

  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刺进弯成U型的金属管,在U型金属管和全玻璃真空管之间,相同有与二者均严密触摸的金属翅片,背负二者之间的热传导作业。被加热流体在金属管中流过,吸收全玻璃真空管搜集的太阳能辐射热量而被加热,然后构成U型管-真空管太阳集热器。

  U型管-真空管集热器和热管-真空管集热器相同,既完成了玻璃管不直触摸摸被加热流体,又保留了全玻璃真空管在低温环境中散热少,加热工质温度高的长处,一起还避免了热管-真空管集热器双真空结构带来的一系列问题。并且因为被加热流体是在玻璃管中被加热,热量变换得更直接,全体功率也高于热管-真空管集热器。

  它的首要缺陷是以水为工质,仍存在金属管冻裂和结垢问题,所以一般用于双循环体系及强制循环体系。图3是一种焊翅U型管。
 

  2 金属流道集热器运用

  以下介绍几种常见的金属流道集热器的运用。

  2.1 承压主动式家用太阳热水器

  现在商场上常见的家用太阳热水器大多对错承压落水式,即水箱内胆不能接受压力(一般为厚度0.5mm的不锈钢板焊接),手动上水,靠水箱内水的自重下落出水。如要完成主动上水,就要依靠电磁阀和操控器;而要处理用户端热水压力小、洗浴舒适度低、温度调理困难问题,就只有加装增压泵。

  承压主动式家用太阳热水器选用金属流道集热器,能够承压运转,水箱内胆也选用较厚的承压式结构(一般内胆厚度不小于2mm,承压0.6MPa以上)。它运用热水罐天然分层现象规划成底部进冷水,顶部出热水——自来水进水阀常开,热水器内部一向坚持与自来水供水管相同的压力,热水自罐顶流出的一起,冷水主动从罐底弥补,既完成了主动上水,又确保了用户端热水与冷水压力根本相同。

  此外,因为承压主动式家用热水器在初度上水后,就一向坚持整罐水,无特殊情况不会呈现水位改变或空罐现象,然后避免了电加热管干烧起火的风险,所以承压主动式家用太阳热水器能够放心肠规划成光电互补式。

  承压主动式热水器一般选用平板集热器或热管-真空管集热器,前者用于非上冻区域,后者用于上冻区域。图4是一种典型的热管-真空管承压主动式热水器水箱剖面图,平板承压主动式热水器如图5所示。
 

  2.2 集中式大型太阳能热水工程(太阳能热水锅炉)

  太阳能热水锅炉一般日供热水在数吨至数百吨,集热器面积从几十平方米到几千平方米,贮水罐独自设备,集热器阵列排放,加热流体在阵列集热器与保温贮水罐之间强制循环。大型太阳能热水锅炉对集热器的牢靠性及承压功能要求较高,且商场日益趋向热水器与修建物一体化设备,所以金属流道集热器在这两点上是最适合的。

  单循环体系运用平板集热器或热管-真空管集热器较多,双循环体系则多选用平板集热器及U型管-真空管集热器。平板集热器可直接组成阵列,热管-真空管和U型管-真空管则先装配成承压式工程模块(如图5所示),再由模块组成阵列集热器。

  承压式工程模块首要由金属流道集热器、承压式工程联箱及托架组成。利来国际w66联箱的作用是搜集每支单管所吸收的太阳能热量,为了发挥金属流道集热器的可承压长处,联箱也有必要是承压的。热管式和U型管式承压联箱的内部结构别离如图6、7所示。
 

  2.3 分体式太阳热水器

  分体式太阳热水器是差异于一般一体式家用热水器的一种新式家用热水器方式,首要特色是集热器与贮水罐分隔,将贮水罐放在屋面以下,以处理贮水罐设备在屋顶上所带来的设备、安全、漂亮等方面不行战胜的缺陷。

  分体式太阳热水器其实是一种小型太阳能热水锅炉,仅仅规划小,外观及操控要求更精美。它有几个特色:
1)集热器与修建物在结构、方式、立面作用及零部件设备等方面高度结合,整个体系力求成为修建物的一部分;
2)保温贮水箱置于室内,结构漂亮精美,配有电或燃气的牢靠补热办法;
3)集热器与贮水罐之间强制循环,冷水弥补及热水加压供给均为全主动化操控;
4)因为分体式热水器一般要满意修建一体化规划,所以集热器有必要建材化,在牢靠性及寿数方面要求很高。

  由以上特色剖析可见,最适合分体式太阳热水器的仍是金属流道集热器。一般选用较多的是平板式或U型管-真空管式,其间平板式更易于建材化,寿数及牢靠性更好,所以运用更为遍及。

  图8是一个典型的分体式中心太阳能供热体系。
 

  3 结语

  玻璃流道集热用具有绝热功能好,加热温度高,本钱低,可在冰冷区域全年运转等一系列长处,用于功能、寿数、主动化要求均不是太高的一般家用热水器无疑是最佳挑选。但在太阳能与修建一体化产品及集中式大型太阳能热水工程中,玻璃流道集热器就很难满意运用要求。

  金属流道集热器中既有本钱造价比玻璃流道集热器更低而性价比更好的平板式,又有坚持了玻璃流道集热器绝热功能好、加热温度高长处的热管式和U型管式,这些产品都部分或悉数地处理了玻璃流道集热器的缺陷,使太阳能集热产品能够完成与修建物杰出结合,为本职业产品的更新换代供给了根底和条件,所以金属流道集热器必将成为未来太阳热水器产品的首要选用方式。

  (修改:xiaoyao)
 

  

   太阳能热水器真空管集热器u型管平板集热器

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