平板集熱器：結(jié)構(gòu)及選材特點分析(已修改)
2025-08-17 06:26 本頁面
【正文】 平板集熱器結(jié)構(gòu)及選材特點分析 平板型太陽能集熱器是太陽能低溫熱利用的基本部件，也一直是世界太陽能市場的主導產(chǎn)品。平板型集熱器已廣泛應用于生活用水加熱、游泳池加熱、工業(yè)用水加熱、建筑物采暖與空調(diào)等諸多領(lǐng)域。用平板型太陽能集熱器部件組成的熱水器即平板太陽能熱水器。平板型太陽能集熱器主要由吸熱板、透明蓋板、隔熱層和外殼等幾部分組成（如圖1）。 圖1 平板型集熱器結(jié)構(gòu)示意圖 當平板型太陽能集熱器工作時，太陽輻射穿過透明蓋板后，投射在吸熱板上，被吸熱板吸收并轉(zhuǎn)換成熱能，然后將熱量傳遞給吸熱板內(nèi)的傳熱工質(zhì)，使傳熱工質(zhì)的溫度升高，作為集熱器的有用能量輸出。 一、 吸熱板 吸熱板是平板型太陽能集熱器內(nèi)吸收太陽輻射能并向傳熱工質(zhì)傳遞熱量的部件，其基本上是平板形狀。 吸熱板的結(jié)構(gòu)形式 在平板形狀的吸熱板上，通常都布置有排管和集管。排管是指吸熱板縱向排列并構(gòu)成流體通道的部件；集管是指吸熱板上下兩端橫向連接若干根排管并構(gòu)成流體通道的部件。吸熱板的材料種類很多，有銅、鋁合金、銅鋁復合、不銹鋼、鍍鋅鋼、塑料、橡膠等。吸熱板有如下主要結(jié)構(gòu)形式(如圖2)。 (1)管板式。管板式吸熱板是將排管與平板以一定的結(jié)合方式連接構(gòu)成吸熱條帶（如圖2a），然后再與上下集管焊接成吸熱板。這是目前國內(nèi)外使用比較普遍的吸熱板結(jié)構(gòu)類型。 (2)翼管式。翼管式吸熱板是利用模子擠壓拉伸工藝制成金屬管兩側(cè)連有翼片的吸熱條帶（如圖2b），然后再與上下集管焊接成吸熱板。吸熱板材料一般采用鋁合金。翼管式吸熱板的優(yōu)點：熱效率高，管子和平板是一體，無結(jié)合熱阻；耐壓能力強，鋁合金管可以承受較高的壓力。缺點：水質(zhì)不易保證，鋁合金會被腐蝕；材料用量大，工藝要求管壁和翼片都有較大的厚度；動態(tài)特性差，吸熱板有較大的熱容量。 (3)扁盒式。扁盒式吸熱板是將兩塊金屬板分別模壓成型，然后再焊接成一體構(gòu)成吸熱板（如圖2c），吸熱板材料可采用不銹鋼、鋁合金、鍍鋅鋼等。通常，流體通道之間采用點焊工藝，吸熱板四周采用滾焊工藝。扁盒式吸熱板的優(yōu)點：熱效率高，管子和平板是一體，無結(jié)合熱阻；不需要焊接集管，流體通道和集管采用一次模壓成型。缺點：焊接工藝難度大，容易出現(xiàn)焊接穿透或者焊接不牢的問題；耐壓能力差，焊點不能承受較高的壓力；動態(tài)特性差，流體通道的橫截面大，吸熱板有較大的熱容量；有時水質(zhì)不易保證，鋁合金和鍍鋅鋼都會被腐蝕。 (4)蛇管式。蛇管式吸熱板是將金屬管彎曲成蛇形（如圖2d），然后再與平板焊接構(gòu)成吸熱板。這種結(jié)構(gòu)類型在國外使用較多。吸熱板材料一般采用銅，焊接工藝可采用高頻焊接或超聲焊接。蛇管式吸熱板的優(yōu)點
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