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太陽能科普

真空管與平板太陽能的區別

作者:admin日期:2019-09-28閱讀

     1.市場占有率的比較

  目前,我國太陽能應用最為普及的是真空管太陽能與兩種形式。江蘇省是最早普及太陽能的省份,也是平板太陽能應用最早最廣泛的地區,在九十年代,其他省份的老百姓還不認識太陽能為何物時,江蘇已非常普及。八十年代與九十年代,江蘇省處處都是平板太陽能,而到了九九年后由于氣候等因素的制約,生產工藝性要求,性能適應性條件等,導致真空管飛速發展,目前的比例為:平板太陽能占5%;真空管太陽能占95%。

     2. 集熱器熱性能比較

  1) 平板與真空管集熱器熱工性能對比

  通過對平板及真空管集熱器在不同的環境條件下的吸熱量的測試如下表:

平板及真空管集熱器在不同的環境條件下的吸熱量的測試

    2) 房屋朝向對太陽能的影響:不在正南方向房屋,真空管集熱器受影響較小,而平板集熱器集熱效果影響較大;

     3.承壓能力的比較

  平板太陽能集熱器構件為金屬材料組成,集熱器與熱水箱之間的連接件也采用金屬零部件,因而集熱器與連接件都能承受一定的壓力,實驗壓力可達0.8MPa,即承壓≥0.6MPa。而真空管集熱器的構件主要為玻璃耐壓0.15Mpa。

     4.防凍與抗凍性能:平板集熱器由于板芯為金屬板芯,其板芯內均為較小的毛細管道,且板芯與外界環境溫度直接聯通,故氣溫較低時容易結冰,抗凍性能較差;而真空管太陽能由于真空管為暖水瓶結構,管子外壁與內壁之間為真空狀態,管子內水在較低氣溫下也不易結冰;

     5.結垢:平板太陽能集熱過程主要通過金屬板芯內毛細水管吸熱,故容易在此過程中水與熱金屬(鋁管或銅管)接觸后產生水垢,并且根據平板集熱器結構當水在毛細水管中結構后是無法清洗排除,故平板太陽能熱水器使用壽命遠遠低于真空管熱水器;而真空管熱水器集熱器均為玻璃管,水在玻璃管中吸收熱量,在此過程中水與玻璃接觸并不容易產生水垢,就像日常生活中,金屬茶壺燒水容易產生水垢,而暖水瓶不容易產生水垢,且在產生水垢后,水垢與玻璃的親和力較小,暖水瓶中水垢較容易倒出。在排污方面,平板太陽能熱水器下部設有排污閥,但排污閥無法排出平板毛吸水管中的水垢,只能排除集熱器下部管道中的沉淀物;有人提出真空管有一個端頭為封閉,容易沉積泥沙,而現今主要供水均為自來水供水,自來水均經過多次凈化處理,并無過多沉積物,且真空管熱水器真空管可拆下清洗,且比較容易。故真空管太陽能熱水器使用壽命遠遠高于平板太陽能熱水器。

     6.散熱:熱量的傳遞方式有三種:輻射、傳導、對流。平板太陽能熱水器集熱主要通過板芯內金屬毛細水管吸熱,板芯直接與大氣接觸,當氣溫較高時,金屬吸熱較快,而當氣溫較低時板芯會吸收板芯內水溫,故散熱較快,實際上平板式太陽能集熱器的熱效率為54%。特別是有輔助加熱承壓運行時,水箱位置低于集熱器時,由于熱水的比重比冷水輕,這時水箱內的熱水的熱量會沿管道往上交換而進入到集熱器,更加速了集熱器的散熱。真空管太陽能熱水器集熱元件真空管,其內壁與外壁之間保持真空,故不容易將管內熱量釋放出,保溫性能較好,至于熱量的對流散發對真空管太陽能而言。熱效率達93.5%比平板太陽能高出很多。

     7.抗風:平板太陽能集熱器必須連成整塊,中間無空隙,故容易受風影響,若放在較高位置需做安全固定,存在安全隱患;真空管熱水器集熱器真空管為圓形,且管與管之間有一定空隙,風能直接穿過集熱器,受風影響較小,故比較安全。

     8.占地面積:以500kg熱水量集熱器計算,真空管太陽能熱水器集熱面積為:6.4m2;平板太陽能集熱面積為8.33m2,可見,相同熱水量真空管太陽能熱水器占地面積小于平板太陽能集熱面積,故在受屋頂面積限制的建筑下比較適合安裝真空管;

     9.生產效率:真空管太陽能熱水器規格型號較為統一,且配套性較好,可以大批量流水線生產,而平板太陽能熱水器受限因素較多,以目前中國平板太陽能的生產模式,很難形成機械化流水線生產,特別難以達到遠程運輸。

     10.抗空曬性能:平板太陽能集熱器為普通玻璃,當長時間不用或者太陽能集熱器內無水的時候,經太陽暴曬,板芯吸熱后的熱量直接傳遞給玻璃,而普通玻璃耐高溫性差,平板太陽能熱水器抗高溫性能較弱,而真空管太陽能熱水器的真空管空曬性能可承受250℃;

     11.照射角:平板太陽能集熱器對照射角及方位的要求較高,需盡量面南;而真空管熱水器真空管為圓形,能有效吸收各個角度的陽光照射,故在方位較差或者日照較差的角度仍能使用真空管熱水器。

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