【正文】 平板型太陽(yáng)集熱器能量平衡圖 SQ單位時(shí)間內(nèi)集熱器的有用輸出能量； 單位時(shí)間內(nèi)集熱器的能量損失； 單位時(shí)間內(nèi)集熱器的熱容變化率。 2023/1/29 16 荊有印 平板型太陽(yáng)集熱器 （ 6）性能參數(shù) 1）能量平衡方程 平板型太陽(yáng)集熱器實(shí)際上是一個(gè)熱交換器，是將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成熱能的設(shè)備。 2023/1/29 14 荊有印 平板型太陽(yáng)集熱器 （ 4）構(gòu)造 平板型太陽(yáng)集熱器一般由吸熱板、蓋板、保溫層和外殼等組成，如圖所示。 ? 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：農(nóng)作物干燥、溫水養(yǎng)魚、溫室種植及養(yǎng)殖、中藥材干燥、傳統(tǒng)工藝品烘干等。 ? 生活及服務(wù)業(yè)：如集體浴室、住宅、別墅、理發(fā)館、餐廳、醫(yī)院、旅館等。 ? 熱流密度較低，故工質(zhì)的溫度也較低，運(yùn)行安全。 平板型太陽(yáng)集熱器 真空管太陽(yáng)集熱器 2023/1/29 12 荊有印 平板型太陽(yáng)集熱器 （ 1）分類（按工質(zhì)） ? 液態(tài)集熱器 ? 空氣集熱器 （ 2）特點(diǎn) ? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本較低。 各類建筑是利用太陽(yáng)能資源的良好載體 2023/1/29 9 荊有印 2. 太陽(yáng)能集熱器 2023/1/29 10 荊有印 2. 太陽(yáng)能集熱器 用太陽(yáng)能加熱低溫?zé)崴ǎ?100℃ ）的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，是當(dāng)前太陽(yáng)能熱利用中技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)最具競(jìng)爭(zhēng)力、應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的領(lǐng)域。 2023/1/29 6 荊有印 利用太陽(yáng)能供熱、制冷的途徑 ?太陽(yáng)能集熱器 ?太陽(yáng)能光伏發(fā)電 2023/1/29 7 荊有印 利用太陽(yáng)能供熱、制冷的意義 北方城鎮(zhèn)建筑采暖用能 /年，相當(dāng) 于非發(fā)電用煤 15%；空調(diào)用電日益增長(zhǎng)； 過(guò)渡地區(qū)采暖需求增長(zhǎng)； 南方建筑能耗主要為空調(diào)除濕（南方城市夏季 空調(diào)用電占總電量 40％以上）； 生活熱水用能急劇增加。a ，是我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富或較豐富的地區(qū)，面積較大，約占全國(guó)總面積的 2／ 3以上，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。 Ⅴ 最少區(qū) 1000～ 1400 3350～ 4190 四川、貴州、重慶等地。 Ⅲ 中等區(qū) 2200～ 3000 5020～ 5860 山東、河南、河北東南部、山西南部、 新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西 北部、甘肅東南部、廣東南部、福建 南部、江蘇北部和安徽北部等地。太陽(yáng)能在生態(tài)建筑中的應(yīng)用 太陽(yáng) 地球 月亮 2023/1/29 1 荊有印 太陽(yáng)能在生態(tài)建筑中的應(yīng)用 （ 19） 我國(guó)太陽(yáng)能資源分布 利用太陽(yáng)能供熱、制冷的途徑 利用太陽(yáng)能供熱、制冷的重要意義 （ 1046） （ 4653） （ 5458） （ 5965） （ 66115） （ 116132） 2007年保定啟動(dòng)太陽(yáng)能之城工程 2009年河北“追風(fēng)逐日”工程 2023/1/29 2 荊有印 2023/1/29 3 荊有印 我國(guó)太陽(yáng)能資源分布 2023/1/29 4 荊有印 我國(guó)太陽(yáng)能資源分布 類別 名稱 全年日照時(shí)數(shù) (h) 全年日照輻射量 (MJ／ ) 主要包括地區(qū) Ⅰ 豐富區(qū) 3200～ 330O 6700～ 8370 青藏高原、甘肅北部、寧夏北部和新 疆南部等地，特別是西藏，居世界第 二位。 Ⅱ 較豐富區(qū) 3000～ 3200 5860～ 6700 河北西北部、山西北部、內(nèi)蒙古南部、 寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西 藏東南部和新疆南部等地。 Ⅳ 較差區(qū) 1400～ 2200 4190～ 5020 湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福 建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇 南部、安徽南部以及黑龍江、臺(tái)灣東 北部等地。 2023/1/29 5 荊有印 我國(guó)太陽(yáng)能資源分布 ?一、二、三類地區(qū)，年日照時(shí)數(shù)大于 2023h，輻射總量高于 5860MJ／ cm2 ?四、五類地區(qū)雖然太陽(yáng)能資源條件較差，但仍有一定的利用價(jià)值。 太陽(yáng)能可在建筑生活熱水供應(yīng)、采暖空調(diào)等高能耗環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用！ 2023/1/29 8 荊有印 利用太陽(yáng)能供熱、制冷的意義 ? 四季供應(yīng)熱水 ?? ? 夏季空調(diào) ? 冬季采暖 ?? ? 強(qiáng)化室內(nèi)自然通風(fēng) ? 自然采光照明 ?? ? 部分電力供應(yīng) 。 2023/1/29 11 荊有印 2. 太陽(yáng)能集熱器 太陽(yáng)集熱器是一種吸收太陽(yáng)輻射能量并向工質(zhì)傳遞熱量的裝置。 ? 可同時(shí)利用直射輻射和散射輻射。 2023/1/29 13 荊有印 平板型太陽(yáng)集熱器 （ 3）應(yīng)用范圍 ? 工業(yè)生產(chǎn)：如鍋爐進(jìn)水預(yù)熱、牛奶加工、魚肉食 品加工、制革續(xù)絲、印染及電影膠卷沖洗等。 ? 采暖、空調(diào)及制冷：美國(guó)、日本、西歐和中國(guó)都 有采暖、空調(diào)及制冷示范工程，但成本較高。 ? 游泳池加熱：國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成或計(jì)劃興建全年使用的室內(nèi)太陽(yáng)能游泳池。 平板型太陽(yáng)集熱器組成示意圖 2023/1/29 15 荊有印 平板型太陽(yáng)集熱器 （ 5）工作過(guò)程 陽(yáng)光透過(guò)玻璃蓋板照射在表面有涂層的吸熱板上，吸熱板吸收太陽(yáng)輻射能量后溫度升高，將熱量傳遞給集熱器內(nèi)的工質(zhì)，工質(zhì)溫度升高后，作為有用能量輸出。其能量平衡，如圖所示。 SuLA ??? SuLA Q ??? SuLA ???2023/1/29 17 荊有印 平板型太陽(yáng)集熱器 單位時(shí)間內(nèi)集熱器吸收到的太陽(yáng)輻射能量： SuLA ???SQ單位時(shí)間內(nèi)集熱器的有用輸出能量； 單位時(shí)間內(nèi)集熱器的能量損失； 單位時(shí)間內(nèi)集熱器的熱容變化率。 SQ2023/1/29 19 荊有印 平板型太陽(yáng)集熱器 單位時(shí)間內(nèi)集熱器的能量損失： )( apLCL ttUAQ ??UL集熱器總熱損系數(shù)， W／ (m2.℃ )； tp,ta吸熱板和環(huán)境溫度， ℃ 。 2023/1/29 21 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 真空管太陽(yáng)集熱器 ?采用高真空技術(shù)和優(yōu)質(zhì)選擇性吸收涂層，大大降低了集熱器的總熱損 ?真空管太陽(yáng)集熱器可以在中、高溫下運(yùn)行，也能在寒冷的冬季及低日照與天氣多變的地區(qū)運(yùn)行 ?尤其在陰天及每天早晚和冬季具有比一般平板型太陽(yáng)集熱器高得多的集熱效率。 1水箱外殼 2保溫層 3水箱內(nèi)膽 4排氣溢流孔 5密封膠圈 6外水箱端蓋 7防塵圈 8電加熱器預(yù)留孔 9真空集熱管 10進(jìn)出水孔 11漫反射板 12護(hù)罩尾托 13支架 2023/1/29 23 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 ⑴ 全玻璃真空太陽(yáng)集熱管 1) 構(gòu)造 ?由內(nèi)、外兩層玻璃管構(gòu)成 ?內(nèi)管外表面具有高吸收率和低發(fā)射率的選擇性吸收膜 ?夾層之間抽成高真空，其形狀如一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的暖水瓶膽 2023/1/29 24 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 全玻璃真空集熱管 1外玻璃管 2內(nèi)玻璃管 3真空 4有支架的消氣劑 5選擇性吸收表面 2023/1/29 25 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 全玻璃真空集熱管太陽(yáng)能熱水器，是利用真空集熱管所具有高太陽(yáng)能吸收比和低發(fā)射比涂層，將吸收的太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)換成熱能，將管內(nèi)的水加熱，利用冷水比重大、熱水比重輕的自然循環(huán)的原理，在真空管內(nèi)形成冷水下沉、熱水上浮的自然循環(huán)，通過(guò)不斷的循環(huán)，最終使水箱內(nèi)的水溫逐漸升高，并儲(chǔ)存與其中。 ?為此人們開發(fā)了： 全玻璃 U形管真空集熱管 全玻璃熱管真空集熱管 2023/1/29 27 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 全玻璃 U形管真空集熱管 2023/1/29 28 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 全玻璃熱管真空集熱管 2023/1/29 29 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 2023/1/29 30 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 ?真空管內(nèi)沒有水，如果 1支真空集熱管損壞，不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。 2023/1/29 31 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 ⑵金屬 玻璃真空管太陽(yáng)集熱器 同樣也是由多根同種類型的真空集熱管組合而成。 1） U形管式真空集熱管 如圖所示。 2023/1/29 32 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器 U形管式真空集熱管 平板翼片 圓柱形翼片 2023/1/29 33 荊有印 真空管太陽(yáng)集熱器