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讲解典型平板集热器

2013-8-22 22:31:53      点击:

    这里所谓的典型平板集热器,就是说现有的平板集热器尽管式样很多,们其基本工作原理相同,往至是完全一样的。为了能从道理上把它阐述清楚,我们取其最具有代表性的一种,简化为阁2—I所示的模型。本章所有的分析和计算,都以这一典型平板集热器的模型为基础。所得的结论和公式,只要作少许的变化,即可用于分析其它型式的平板集热器。


    典型的平板集热器,大体上由以下四个部分组成:
    1.集热板
    集热板是吸收阳光、并把它转变为热能传给集热介质的一种特殊的热交换器。实际上是一个带有流体通道的金屈薄板。为了能够有效地吸收太阳能,集热板表面要经过涂刷黑漆或作某种特殊处理,使成“黑色”或选择性太职能吸收表面。
    集热板是平扳集热器的一个关键的部件。其性能优劣对平板集热器的工作特性起着决定性的作用。它府具有下列特性:
    (1)阳光吸收率高,热辐射率低;
    (2)传热结构设计合理,能将所吸收的太阳热商效率地传给集热介质,意即肋片效率高;
    (3)长期使用能具有良好的耐天候性和耐热性能;
    (4)对集热介质具有良好的耐腐蚀性能;
(5)加工丁艺简单;
(6)省材科,价格便宜。
2.透明盖板
    子板集热器的面部覆盖透明益板,其日的在于和集热板之间构成一定高度的空气夹层,以减少集热扳对环境的对流和辐射热损失,并同时保护策热板和其它部件不受雨、雪、灰尘、污物等的侵袭。阳光通过透明盖板照射到集热板上。因此透明盖板必须具备下列特性;
    (1)阁光透过率高、吸收率和反射率低;
(2)对于集热板的热辐射具有较低的透过率;
(3)对风压、积雪、冰雹、投掷石子等外力和热应力应有较高的机械强度
    (4)不透雨水;
    (5)对雨水和环境中的有害气体具有能;
    (6)长期暴露在大气和阳光下,上述特性无严重恶化。
    3.隔热层
    为了降低热损失和提高集热效率,在集热板的底部和四则,必须填充一定厚度而绝热性能良好的隔热层。集热器阁晒时,集热板的温度nJ达150一200。c。因此,用于平板集热器隔热层的绝热材队除去要有较低的导热系数外,其所能承受的温度必须高于以上这个数值。
    4.外壳
    外壳的作用,一方面用于保护集热板和隔热层不受外界环境的影响,同时也是将各部件装配成一体所必不可少的骨架。因此,它必须具有较好的机械强度、水密封性能、良好的耐腐蚀性以及耐天候性。
    以上只是介绍了典型平板集热器的一个概貌和对各个部件的要求。但要实际考虑一个太阳能热系统,需要多大的集热面积,一年有多少收益,必须研究集热器的一般特性及其结构设计,这是太闭能热利用装置设计中的甚本内容。以下分节详细讨论。