新型高效平板式集熱器

新型高效平板式集熱器
20世紀80年代，曾占我國太玻璃纖維陽能熱水器統治地位的平 板式太陽能熱水器在最近十多年內，已被全玻璃真空管式太陽能熱水器替代，市場份額連年下降。但是這種情況在國外太陽能熱水器市場並沒有發生這樣的變化。從 全球範圍看，平板式太陽能熱水器和真空管式太陽能熱水器在市場上占主導地位，但是這兩種太陽能熱水器在全球的分布情況卻有較大的差別，平板太陽能熱水器分 布較廣，在世界各地都有分布，而真空管太陽能熱水器卻主要分布在中國。就太陽能集熱器性能而言，真空管集熱器在冬天優于平板式集熱器，春秋季兩者大體相 同，而夏季平板式集熱器占優。在我國由于真空管集熱器生産和銷售已進入良性循環，生産成本大幅度下降，基本與平板集熱器相當。但隨著太陽能建築一體化技術 的發展需求，人們需要一種易于能夠與周圍建築環境融爲一體的太陽能集熱器，而在這一點上平板集熱器因其結構與建築結合比真空管集熱器更容易被人們接受。

　　爲此我們通過學習和引進國外先進的太陽能集熱板生産技術和加工工藝，研發並制造了適合中國市場需求的¬全新一代新型高效平板式集熱器，吸熱體選用目前 最先進的德國進口“超級藍膜”塗層。這種集熱器的結構形式便于與建築隱性安裝、外形美觀大方更能夠符合太陽能建築一體化的要求。

　　1平板式集熱器主要材料選用和結構設計

　　1。1平板集熱器主要材料選用

　　1。1。1集熱器選用高選擇性塗層“超級藍膜”

　　太陽能集熱板芯采用的“超級藍膜”塗層是通過一種特別開發的物理真空法，使氩離子在電場和磁場作用下，加速轟擊靶材濺射出大量靶材原子，呈中性的靶材 原子或分子沈積在基材表面將塗層聯續地鍍在卷狀金屬帶上。其熱吸收率達到95%±2，熱發射率爲5%±2，並且在高達300℃與潮濕情況下的技術指標保持 不變，而且具有極強的附著性能和極強的抗磨損性能。“超級藍膜”塗層不僅是一種高吸收率的塗層，而且可以在減少反射的同時將熱能存在吸收體內部。結果證 明，即使在多雲的天氣條件下也可以很大程度的提高集熱板的工作效率。

　1。1。2集熱器循環流道采用全紫銅設計，清潔衛生，承壓性能好，用途廣泛不受地理環境和安裝條件的限制。

　　1。1。3集熱器蓋板采用太陽能光熱專用低鐵超白布紋鋼化玻璃，透光率達到92%以上，機械強度比普通玻璃高4倍，保證了長達25年以上的使用壽命。

　　1。1。4集熱器密封采用EPDM橡膠一體式全密封技術，杜絕集熱器內部潮氣的産生和長期的室外老化問題。

　　1。1。5集熱器保溫采用聚氨酯+玻璃纖維棉保溫技術，有效的減少熱量的散失。

　　1。1。6集熱器邊框采用高強度的鋁合金，表面采用陽極氧化表面處理技術，可進一步提高耐腐蝕性能。

　　1。1。7集熱器底板采用軋花鋁板與鋁合金邊框一體化封裝壓合技術，防止底板腐蝕和雨水滲入。

　　1。2平板集熱器結構設計

　　集熱器的結構設計和材料的選擇對保證集熱器熱性能和機械性能極爲重要，本設計對以往的結構設計細想做了一部分改進，在保證整體性和密封性的前提下全部采用了壓配合結構。

　 集熱器主要有五部分組成：

　　（1） 通明蓋板：采用3。2mm的低鐵超白布紋鋼化玻璃

　　（2） 集排流道：集管采用￠22mm的紫銅管，排管采用￠10mm的紫銅管

　　（3） 集熱板芯：采用德國進口“超級藍膜”吸熱板，基材爲鋁板，板厚0。4mm

　　（4） 保溫材料：采用聚氨酯發泡+玻璃纖維棉，厚度爲40mm

　　（5） 底板：采用耐腐蝕的軋花鋁板，厚度爲0。4mm

2平板式集熱器主要結構設計分析

　　2。1鋁合金型材的設計

　　（1）鋁型材壓條自動扣合設計，對鋼化玻璃處的封裝采用了壓條的扣合裝配設計，此結構適用于機械設備批量生産加工，能夠大幅度的提高生産效率，而且通過玻璃與密封條的一體式緊密扣合裝配，杜絕了雨水滲漏的隱患。

　　（2）便于機械化生産的鋁型材組角方式設計，在鋁型材的組角設計中，考慮了鋁型材對接角處強度和生産效率的問題，我們采用了整塊角碼與型材的組合方式，解決了集熱器的組角處強度不夠造成的變形和實現了機械化生産要求。

　　（3）新型底板安裝設計，采用了整體壓合式組裝方式，原先的底板基本都是采用拉鉚方式，外觀及密封性能不夠理想，而改進後的加工方式對背板的密封性能和加工性能都得到了根本性的改變。

　　（4）新穎的固定槽的設計，改變了不同結構的集熱器安裝時，固定件外露的問題，響應了太陽能建築一體化的要求，並且對集熱器與建築的結合美觀角度起到了一定的促進作用。

　　（5）獨特的集熱器型材邊沿加寬設計，爲實現焊接銅接頭與連接固定卡板的安裝預留了位置。

　2。2集熱器接頭的連接設計

　　集熱器的出口采用銅內絲接頭的連接設計，通過焊接方式把銅內絲接頭與紫銅管流道進行永久性的連接。在銅內絲接頭上設計了兩個卡槽，然後通過銅內絲接頭 上的卡槽使用連接板與鋁型材邊框進行鉚焊連接，這樣設計的優點避免了以往安裝人員連接集熱器緊固時，由于管件沒有固定位置，而對內部銅流道由于強烈的震動 造成的變形以及損壞。

　3結論：

　　（1）爲了提高平板式太陽能集熱器的熱性能參數，采用德國進口的真空磁控濺射鍍膜技術，是目前知道的最好的太陽能選擇性吸收塗層。

　　（2）全紫銅流道設計，使用先進的整板超聲波管板焊接技術，清潔衛生，承壓性能好，用途廣泛不受地理環境和安裝條件的限制。

　　（3）獨特的鋁型材邊框多功能設計，爲整機裝配及安裝時提供了實用功能幫助。

　　（4）新穎的銅內絲接頭加固設計，解決了平板集熱器安裝時容易造成銅流道易損壞的隱患。