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太阳能科普

真空管与平板太阳能的区别

作者:admin日期:2019-09-28阅读

     1.市场占有率的比较

  目前,我国太阳能应用最为普及的是真空管太阳能与两种形式。江苏省是最早普及太阳能的省份,也是平板太阳能应用最早最广泛的地区,在九十年代,其他省份的老百姓还不认识太阳能为何物时,江苏已非常普及。八十年代与九十年代,江苏省处处都是平板太阳能,而到了九九年后由于气候等因素的制约,生产工艺性要求,性能适应性条件等,导致真空管飞速发展,目前的比例为:平板太阳能占5%;真空管太阳能占95%。

     2. 集热器热性能比较

  1) 平板与真空管集热器热工性能对比

  通过对平板及真空管集热器在不同的环境条件下的吸热量的测试如下表:

平板及真空管集热器在不同的环境条件下的吸热量的测试

    2) 房屋朝向对太阳能的影响:不在正南方向房屋,真空管集热器受影响较小,而平板集热器集热效果影响较大;

     3.承压能力的比较

  平板太阳能集热器构件为金属材料组成,集热器与热水箱之间的连接件也采用金属零部件,因而集热器与连接件都能承受一定的压力,实验压力可达0.8MPa,即承压≥0.6MPa。而真空管集热器的构件主要为玻璃耐压0.15Mpa。

     4.防冻与抗冻性能:平板集热器由于板芯为金属板芯,其板芯内均为较小的毛细管道,且板芯与外界环境温度直接联通,故气温较低时容易结冰,抗冻性能较差;而真空管太阳能由于真空管为暖水瓶结构,管子外壁与内壁之间为真空状态,管子内水在较低气温下也不易结冰;

     5.结垢:平板太阳能集热过程主要通过金属板芯内毛细水管吸热,故容易在此过程中水与热金属(铝管或铜管)接触后产生水垢,并且根据平板集热器结构当水在毛细水管中结构后是无法清洗排除,故平板太阳能热水器使用寿命远远低于真空管热水器;而真空管热水器集热器均为玻璃管,水在玻璃管中吸收热量,在此过程中水与玻璃接触并不容易产生水垢,就像日常生活中,金属茶壶烧水容易产生水垢,而暖水瓶不容易产生水垢,且在产生水垢后,水垢与玻璃的亲和力较小,暖水瓶中水垢较容易倒出。在排污方面,平板太阳能热水器下部设有排污阀,但排污阀无法排出平板毛吸水管中的水垢,只能排除集热器下部管道中的沉淀物;有人提出真空管有一个端头为封闭,容易沉积泥沙,而现今主要供水均为自来水供水,自来水均经过多次净化处理,并无过多沉积物,且真空管热水器真空管可拆下清洗,且比较容易。故真空管太阳能热水器使用寿命远远高于平板太阳能热水器。

     6.散热:热量的传递方式有三种:辐射、传导、对流。平板太阳能热水器集热主要通过板芯内金属毛细水管吸热,板芯直接与大气接触,当气温较高时,金属吸热较快,而当气温较低时板芯会吸收板芯内水温,故散热较快,实际上平板式太阳能集热器的热效率为54%。特别是有辅助加热承压运行时,水箱位置低于集热器时,由于热水的比重比冷水轻,这时水箱内的热水的热量会沿管道往上交换而进入到集热器,更加速了集热器的散热。真空管太阳能热水器集热元件真空管,其内壁与外壁之间保持真空,故不容易将管内热量释放出,保温性能较好,至于热量的对流散发对真空管太阳能而言。热效率达93.5%比平板太阳能高出很多。

     7.抗风:平板太阳能集热器必须连成整块,中间无空隙,故容易受风影响,若放在较高位置需做安全固定,存在安全隐患;真空管热水器集热器真空管为圆形,且管与管之间有一定空隙,风能直接穿过集热器,受风影响较小,故比较安全。

     8.占地面积:以500kg热水量集热器计算,真空管太阳能热水器集热面积为:6.4m2;平板太阳能集热面积为8.33m2,可见,相同热水量真空管太阳能热水器占地面积小于平板太阳能集热面积,故在受屋顶面积限制的建筑下比较适合安装真空管;

     9.生产效率:真空管太阳能热水器规格型号较为统一,且配套性较好,可以大批量流水线生产,而平板太阳能热水器受限因素较多,以目前中国平板太阳能的生产模式,很难形成机械化流水线生产,特别难以达到远程运输。

     10.抗空晒性能:平板太阳能集热器为普通玻璃,当长时间不用或者太阳能集热器内无水的时候,经太阳暴晒,板芯吸热后的热量直接传递给玻璃,而普通玻璃耐高温性差,平板太阳能热水器抗高温性能较弱,而真空管太阳能热水器的真空管空晒性能可承受250℃;

     11.照射角:平板太阳能集热器对照射角及方位的要求较高,需尽量面南;而真空管热水器真空管为圆形,能有效吸收各个角度的阳光照射,故在方位较差或者日照较差的角度仍能使用真空管热水器。