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别墅屋顶式平板太阳能热水系统

  • 产品描述:平板太阳能热水器是小高层住宅配套设计开发的。水箱放置在阳台,屋顶,墙壁等地方。平板太阳能集热器放置在建筑栏里面阳台,窗户,屋顶,墙壁上,弥补了传统的太阳能热水器
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平板太阳能热水器是小高层住宅配套设计开发的。水箱放置在阳台,屋顶,墙壁等地方。平板太阳能集热器放置在建筑栏里面阳台,窗户,屋顶,墙壁上,弥补了传统的太阳能热水器由于先天不足无法实现与建筑及环境完美结合的遗憾。集热器与水箱互相分离,集热器可灵活安装在屋顶、天窗、阳台或墙壁上,不受位置限制,达到了与高层建筑及环境一体化的完美结合。
结构编辑
平板太阳能热水器由吸热板、盖板、保温层、外壳等几部分组成。
吸热板
(1)作用
也称吸热芯板,是吸收太阳辐射能并向水传递热量的部件。
(2)技术要求
① 技术要求是有一定的承压能力,与水的相容性好,热工性能优良,加工工艺简单,成本合理。常用材料是铜、铝合金、不锈钢、镀锌板、沿海水质较差的地方,也有用塑料或玻璃钢等材料。
② 选择性涂层:为增加吸热板的热性能,往往在金属表面喷刷涂层。涂层分选择性涂层和非选择性涂层两种。
③平板集热器根据涂层种类分为两类就是俗称的黑膜和蓝膜(黑铬、阳极氧化)
(3)吸热体
又称之为吸热体的,吸热体是平板太阳热水器的核心部件,它先要完成光热转换,再将热能传给待加热的水。
吸热体主要由金属材料制成,初期为钢管板绑扎结构,后来出现了焊接式、铝翼式、铜铝复合式,各有千秋。有的结合热导差、有的能耗太高、有的耗材太多、有的工艺复杂。但共同点,传热比玻璃高几十倍至几百倍,如铜的导热系数在320左右,铝在160左右,铜在40左右,而玻璃只有0.64。而耐压能力可达10KG/CM2,玻璃连0.5KG/CM2压力也承受不了。
故金属吸热体可进行自然循环,强制循环和直流式工作。因流速与传热系数成正比,所以金属吸热体传热效率也高得多。
吸热体的管板结合新工艺,只需一台冲床,二套模具即可批量生产,可谓设备少,投资省;只有冲、穿、压三道工序即可完成,可谓简单、易行;无需焊接或其它辅助材料,可谓省工节能;以薄壁紫铜管为排管、薄铝板为翅片,可谓配伍科学,耐腐蚀、传热好、材料省。
这种结构,参加全国平板太阳热水器评比时,平均日效率为0.563,热损系数为1.75,与当时获一等奖的产品热性能相同。
(4)分类
按吸热板的结构不同,可分为管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圆管式和热管式。
一、管板式吸热板
平板太阳能集热器管板式吸热板是将排管与平板以一定的结合方式连接构成吸热条带(如右图所示),然后再与上下集管焊接成平板太阳能集热器吸热板。这是国内外使用比较普遍的吸热板结构类型。
二、翼管式吸热板
翼管式吸热板是利用模子挤压拉伸工艺制成金属管两侧连有翼片的吸热条带(如右图),然后再与上下集管焊接成吸热板。平板太阳能集热器吸热板材料一般采用铝合金。
平板太阳能集热器翼管式吸热板的优点:热效率高,管子和平板是一体,无结合热阻;耐压能力强,铝合金管可以承受较高的压力。
平板太阳能集热器翼管式吸热板的缺点:水质不易保证,铝合金会被腐蚀;材料用量大,工艺要求管壁和翼片都有较大的厚度;动态特性差,吸热板有较大的热容量。
三、蛇管式吸热板
蛇管式吸热板是将金属管弯曲成蛇形(如右图),然后再与平板焊接构成吸热板。这种结构类型在国外使用较多。吸热板材料一般采用铜,焊接工艺可采用高频焊接或超声焊接。
平板太阳能集热器蛇管式吸热板优点:不需要另外焊接集管,减少泄漏的可能性;热效率高,无结合热阻;水质清洁,铜管不会被腐蚀;保证质量,整个生产过程实现机械化;耐压能力强,铜管可以承受较高的压力。
平板太阳能集热器蛇管式吸热板缺点:流动阻力大,流体通道不是并联而是串联;焊接难度大,焊缝不是直线而是曲线。
四、扁盒式吸热板
平板太阳能集热器扁盒式吸热板是将两块金属板分别模压成型,然后再焊接成一体构成吸热板,吸热板材料可采用不锈钢、铝合金、镀锌钢等。
通常,流体通道之间采用点焊工艺,平板太阳能集热器扁盒式吸热板四周采用滚焊工艺。
平板太阳能集热器扁盒式吸热板优点:热效率高,管子和平板是一体,无结合热阻;不需要焊接集管,流体通道和集管采用一次模压成型。
平板太阳能集热器扁盒式吸热板缺点:焊接工艺难度大,容易出现焊接穿透或者焊接不牢的问题;耐压能力差,焊点不能承受较高的压力;动态特性差,流体通道的横截面大,吸热板有较大的热容量;有时水质不易保证,铝合金和镀锌钢都会被腐蚀。
盖板
(1)作用
吸热板上表面需有盖板,要求它能透过可见光而不透过远红外线,这就使得进去的能量大于散失的能量,从而提高吸热板的温升,通常称盖板的这种作用为温室效应。
(2)技术要求
高全光透射比、冲击强度高、良好的耐侯性能、绝热性能好、加工性能好。
保温层
(1) 作用
保温层的作用是减少集热器向四周环境的散热,以提高集热器的热效率。
(2) 技术要求
保温层的要求是保温性能好,即材料的热导率小,要求不大于0.055W/(m*℃),不易变形或挥发,不产生有毒气体、不吸收。
(3) 材料
保温层的材料有岩棉、矿棉、聚苯乙烯、聚氨酯发泡塑料等。
外壳
(1)作用
保温层外壳的作用是将吸热板、盖板、保温材料组成一个整体,因此它应有一定的刚度和强度,并便于安装。其材料一般用钢板、铝型材、玻璃钢或塑料。
(2)技术要求
为了确保外壳的使用寿命,有些外壳表面需进行喷涂处理。一般涂层要求薄而均匀,有较强的附着力和抗老化性能,耐湿热,不生锈。此外,表面要美观、无扭曲、污垢和伤痕。

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