第3章 平板型太陽能集熱器

1、第三章第三章 平板型太陽能集熱器平板型太陽能集熱器 平板型太陽能集熱器是太陽能低溫熱利用的基本部件，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主要

2、由吸熱板、透明蓋板、隔熱層和外殼等幾部分組成 l吸熱板是平板型集熱器的主要部件，它吸收太陽的輻射能吸熱板是平板型集熱器的主要部件，它吸收太陽的輻射能并將熱量傳給傳熱工質(zhì)（水）。吸熱板由排管、集管、傳并將熱量傳給傳熱工質(zhì)（水）。吸熱板由排管、集管、傳熱平板組成，數(shù)根銅管平鋪成排管，兩端與集管焊接，在熱平板組成，數(shù)根銅管平鋪成排管，兩端與集管焊接，在排管間焊有銅板，用來接收太陽輻射的熱量，銅管與銅板排管間焊有銅板，用來接收太陽輻射的熱量，銅管與銅板有很好的導熱性能。有很好的導熱性能。l為了更好的吸收太陽輻射與減少反射，在銅板與為了更好的吸收太陽輻射與減少反射，在銅板與排管上覆蓋有吸收太陽能的涂層，

3、許多黑色涂層排管上覆蓋有吸收太陽能的涂層，許多黑色涂層雖有較高的太陽吸收比但其發(fā)射率也很高，為減雖有較高的太陽吸收比但其發(fā)射率也很高，為減少熱量向外輻射要用選擇性吸收涂層，好的選擇少熱量向外輻射要用選擇性吸收涂層，好的選擇性吸收涂層太陽吸收比在性吸收涂層太陽吸收比在0.95以上發(fā)射率在以上發(fā)射率在0.1以以下。吸熱板的制作與結(jié)構(gòu)有多種，上述銅管與銅下。吸熱板的制作與結(jié)構(gòu)有多種，上述銅管與銅板焊接結(jié)構(gòu)是最好的一種，因吸熱銅板焊在銅管板焊接結(jié)構(gòu)是最好的一種，因吸熱銅板焊在銅管兩側(cè)像翼一樣，故稱之為翼管式結(jié)構(gòu)；如果是整兩側(cè)像翼一樣，故稱之為翼管式結(jié)構(gòu)；如果是整大塊銅板焊在排管下面則稱為管板式結(jié)構(gòu)，大

4、塊銅板焊在排管下面則稱為管板式結(jié)構(gòu)， l太陽光照在吸熱銅板上，熱量傳給排管，把排管加熱，水太陽光照在吸熱銅板上，熱量傳給排管，把排管加熱，水從一側(cè)的集管進入，在排管中流過時獲得熱量再從另一側(cè)從一側(cè)的集管進入，在排管中流過時獲得熱量再從另一側(cè)集管流出，圖中每根集管兩端都可以用，一般是單端接水集管流出，圖中每根集管兩端都可以用，一般是單端接水另一端封死。另一端封死。l當平板型太陽能集熱器工作時，太陽輻射穿過透明蓋板后，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

5、傳熱工質(zhì)的溫度升高，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。作為集熱器的有用能量輸出。l一、吸熱板一、吸熱板l吸熱板是平板型太陽能集熱器內(nèi)吸收太陽輻射能并向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。傳熱工質(zhì)傳遞熱量的部件，其基本上是平板形狀。l1.吸熱板的結(jié)構(gòu)形式吸熱板的結(jié)構(gòu)形式l在平板形狀的吸熱板上，通常都布置有排管和集管。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

6、通道的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、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)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。形式。(1)管板式。管板式吸熱板是將排管與平板以一定的結(jié)合管板式。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，然后再與上下集管焊接成吸方式連接構(gòu)成吸熱條帶，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。型。(2)翼管式。翼管式吸熱板是利用模子擠

7、壓拉伸工藝制成翼管式。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，然后再與上下集管焊接金屬管兩側(cè)連有翼片的吸熱條帶，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)合熱阻優(yōu)點：熱效率高，管子和平板是一體，無結(jié)合熱阻;耐壓耐壓能力強，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，鋁合金會被腐蝕保證，鋁合金會被腐蝕;材料用量大，工藝要求管壁和翼材料用量大，工藝要求管壁和翼片都有較大的厚度片都有較大的厚度;動態(tài)特性差

8、，吸熱板有較大的熱容量動態(tài)特性差，吸熱板有較大的熱容量。l(3)扁盒式。扁盒式吸熱板是將兩塊金屬板分別模壓成型，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，吸熱板材料可采用不銹鋼、然后再焊接成一體構(gòu)成吸熱板，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，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)合熱阻高，管子和平板是一體，無結(jié)合熱阻;不需要焊接集管，不需要焊接集管，流體通道和集管采用一次模壓成型。缺點：

9、焊接工藝難度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大，容易出現(xiàn)焊接穿透或者焊接不牢的問題;耐壓能力差，耐壓能力差，焊點不能承受較高的壓力焊點不能承受較高的壓力;動態(tài)特性差，流體通道的橫截動態(tài)特性差，流體通道的橫截面大，吸熱板有較大的熱容量面大，吸熱板有較大的熱容量;有時水質(zhì)不易保證，鋁合有時水質(zhì)不易保證，鋁合金和鍍鋅鋼都會被腐蝕。金和鍍鋅鋼都會被腐蝕。l上層吸熱板與下層板構(gòu)成扁盒，被加熱的水從扁盒內(nèi)流過。上層吸熱板與下層板構(gòu)成扁盒，被加熱的水從扁盒內(nèi)流過。因盒子面積較大，為加強盒子強度與承受水的壓力，上層因盒子面積較大，為加強盒子強度與承受水的

10、壓力，上層吸熱板沖壓了多條筋（焊接線）與下層板焊接。在扁盒兩吸熱板沖壓了多條筋（焊接線）與下層板焊接。在扁盒兩端有上集管與下集管與之密封連接，用于進水與出水。端有上集管與下集管與之密封連接，用于進水與出水。 由于盒很薄，整個盒都得到太陽輻射，熱量直接透過板壁由于盒很薄，整個盒都得到太陽輻射，熱量直接透過板壁傳給水，效率較高，下圖是扁盒式平板集熱器的水流走向傳給水，效率較高，下圖是扁盒式平板集熱器的水流走向圖。圖。l(4)蛇管式。蛇管式吸熱板是將金屬管彎曲成蛇形，然后蛇管式。蛇管式吸熱板是將金屬管彎曲成蛇形，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。再與平板焊接構(gòu)成吸熱板。這種結(jié)構(gòu)

11、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：不需要另外焊接集管，減少焊接。蛇管式吸熱板的優(yōu)點：不需要另外焊接集管，減少泄漏的可能性泄漏的可能性;熱效率高，無結(jié)合熱阻熱效率高，無結(jié)合熱阻;水質(zhì)清潔，銅管不水質(zhì)清潔，銅管不會被腐蝕會被腐蝕;保證質(zhì)量，整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)機械化保證質(zhì)量，整個生產(chǎn)過程實現(xiàn)機械化;耐壓能力耐壓能力強，銅管可以承受較高的壓力。缺點：流動阻力大，流體強，銅管可以承受較高的壓力。缺點：流動阻力大，流體通道不是并聯(lián)而是串聯(lián)通道不是并聯(lián)而是串聯(lián);焊接難度大，焊縫不是直線而是焊接難度大

12、，焊縫不是直線而是曲線。曲線。2.吸熱板上的涂層吸熱板上的涂層l為了使吸熱板可以最大限度地吸收太陽輻射能并將為了使吸熱板可以最大限度地吸收太陽輻射能并將其轉(zhuǎn)換成熱能，在吸熱板上應覆蓋有深色的涂層，這稱為其轉(zhuǎn)換成熱能，在吸熱板上應覆蓋有深色的涂層，這稱為太陽能吸收涂層。太陽能吸收涂層。l吸熱板的涂層材料對吸收太陽輻射能量起非常重要的吸熱板的涂層材料對吸收太陽輻射能量起非常重要的作用。因為太陽輻射的波長主要集中在作用。因為太陽輻射的波長主要集中在0.32.5m的范圍的范圍內(nèi)，而吸熱板的熱輻射則主要集中在內(nèi)，而吸熱板的熱輻射則主要集中在220m的波長范圍的波長范圍內(nèi)，要增強吸熱板對太陽輻射的吸收能力

13、，又要減小熱損內(nèi)，要增強吸熱板對太陽輻射的吸收能力，又要減小熱損失，降低吸熱板的熱輻射，就需要采用選擇性涂料。選擇失，降低吸熱板的熱輻射，就需要采用選擇性涂料。選擇性涂料是對太陽短波輻射具有較高吸收率，而對長波熱輻性涂料是對太陽短波輻射具有較高吸收率，而對長波熱輻射發(fā)射率卻較低的一種涂料，目前國內(nèi)外的生產(chǎn)廠大多采射發(fā)射率卻較低的一種涂料，目前國內(nèi)外的生產(chǎn)廠大多采用用磁控濺射磁控濺射的方法制作選擇性涂層，可達到吸收率的方法制作選擇性涂層，可達到吸收率0.930.95，發(fā)射率，發(fā)射率0.120.04，大大提高了產(chǎn)品熱性能。，大大提高了產(chǎn)品熱性能。l太陽能吸收涂層可分為兩大類：太陽能吸收涂層可分為兩

14、大類：非選擇性吸收涂層和選擇非選擇性吸收涂層和選擇性吸收涂層。性吸收涂層。非選擇性吸收涂層是指其光學特性與輻射波非選擇性吸收涂層是指其光學特性與輻射波長無關(guān)的吸收涂層長無關(guān)的吸收涂層;選擇性吸收涂層則是指其光學特性隨選擇性吸收涂層則是指其光學特性隨輻射波長不同有顯著變化的吸收涂層。輻射波長不同有顯著變化的吸收涂層。l一般而言，要單純達到高的太陽吸收比并不十分困難，一般而言，要單純達到高的太陽吸收比并不十分困難，難的是要在保持高的太陽吸收比的同時又達到低的發(fā)射率。難的是要在保持高的太陽吸收比的同時又達到低的發(fā)射率。對于選擇性吸收涂層來說，隨著太陽吸收比的提高，往往對于選擇性吸收涂層來說，隨著太陽

15、吸收比的提高，往往發(fā)射率也隨之升高發(fā)射率也隨之升高;對于通常使用的黑板漆來說，其太陽對于通常使用的黑板漆來說，其太陽吸收比可高達吸收比可高達0.95，但發(fā)射率也在，但發(fā)射率也在0.90左右，所以屬于非左右，所以屬于非選擇性吸收涂層。選擇性吸收涂層。l選擇性吸收涂層可以用多種方法來制備，如噴涂方法、化選擇性吸收涂層可以用多種方法來制備，如噴涂方法、化學方法、電化學方法、真空蒸發(fā)方法、磁控濺射方法等。學方法、電化學方法、真空蒸發(fā)方法、磁控濺射方法等。采用這些方法制備的選擇性吸收涂層，絕大多數(shù)的太陽吸采用這些方法制備的選擇性吸收涂層，絕大多數(shù)的太陽吸收比都可達到收比都可達到0.90以上，但是它們可達

16、到的發(fā)射率范圍卻以上，但是它們可達到的發(fā)射率范圍卻有明顯的區(qū)別。從發(fā)射率的性能角度出發(fā)，上述各種方法有明顯的區(qū)別。從發(fā)射率的性能角度出發(fā)，上述各種方法優(yōu)劣的排列順序應是：磁控濺射方法、真空蒸發(fā)方法、電優(yōu)劣的排列順序應是：磁控濺射方法、真空蒸發(fā)方法、電化學方法、化學方法、噴涂方法。當然，每種方法的發(fā)射化學方法、化學方法、噴涂方法。當然，每種方法的發(fā)射率值都有一定的范圍，某種涂層的實際發(fā)射率值取決于制率值都有一定的范圍，某種涂層的實際發(fā)射率值取決于制備該涂層工藝優(yōu)化的程度。備該涂層工藝優(yōu)化的程度。平板集熱器常用的選擇性吸收涂層：平板集熱器常用的選擇性吸收涂層： (1)電鍍涂層電鍍涂層 l黑鉻涂層：

17、黑鉻涂層的吸收比黑鉻涂層：黑鉻涂層的吸收比和發(fā)射比和發(fā)射比分別為分別為0.930.97和和0.070.15，/為為613，具有優(yōu)良的光譜選擇性。黑鉻，具有優(yōu)良的光譜選擇性。黑鉻涂層的熱穩(wěn)定性和抗高溫性能也很好，適用于高溫條件，涂層的熱穩(wěn)定性和抗高溫性能也很好，適用于高溫條件，在在300能長期穩(wěn)定工作。此外，黑鉻涂層還具有較好的能長期穩(wěn)定工作。此外，黑鉻涂層還具有較好的耐候性和耐蝕性。但是，現(xiàn)在采用的電鍍黑鉻工藝，電流耐候性和耐蝕性。但是，現(xiàn)在采用的電鍍黑鉻工藝，電流密度大密度大(15200A/dm2)，溶液導電性差，電鍍時會產(chǎn)生大，溶液導電性差，電鍍時會產(chǎn)生大量的焦耳熱，需要冷卻和通風排氣才能

18、維持正常生產(chǎn)。另量的焦耳熱，需要冷卻和通風排氣才能維持正常生產(chǎn)。另外，黑鉻鍍在非銅件上，需要先預鍍銅，再鍍光亮鎳，最外，黑鉻鍍在非銅件上，需要先預鍍銅，再鍍光亮鎳，最后鍍黑鉻，生產(chǎn)成本較高。后鍍黑鉻，生產(chǎn)成本較高。l黑鎳涂層：黑鎳涂層的吸收比黑鎳涂層：黑鎳涂層的吸收比可達可達0.930.96，熱發(fā)射比，熱發(fā)射比為為0.080.15，/接近接近612，其吸收性能較好。黑鎳涂層，其吸收性能較好。黑鎳涂層很薄，為了提高涂層與基體的結(jié)合力和耐蝕性，常采用中很薄，為了提高涂層與基體的結(jié)合力和耐蝕性，常采用中間涂層間涂層(如如Ni，Cu，Cd)或雙層鎳涂層。由于黑鎳涂層的或雙層鎳涂層。由于黑鎳涂層的熱穩(wěn)定

19、性、耐蝕性較差，通常只適用于低溫太陽能熱利用。熱穩(wěn)定性、耐蝕性較差，通常只適用于低溫太陽能熱利用。l黑鈷涂層：黑鈷涂層的主要成分是黑鈷涂層：黑鈷涂層的主要成分是CoS，具有蜂窩型，具有蜂窩型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其吸收比網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其吸收比可達可達0.940.96，發(fā)射比，發(fā)射比為為0.120.14，/為為6.78。(2)電化學表面轉(zhuǎn)化涂層電化學表面轉(zhuǎn)化涂層 l鋁陽極氧化涂層：鋁及鋁合金的陽極氧化可在硫酸介質(zhì)鋁陽極氧化涂層：鋁及鋁合金的陽極氧化可在硫酸介質(zhì)中進行，但在太陽能熱利用中，主要用磷酸介質(zhì)。鋁氧化中進行，但在太陽能熱利用中，主要用磷酸介質(zhì)。鋁氧化涂層著色有多種工藝，其中電解著色工藝獲得的涂層，具涂層

20、著色有多種工藝，其中電解著色工藝獲得的涂層，具有牢固、穩(wěn)定、耐曬優(yōu)良特性，并且可進行大規(guī)模生產(chǎn)。有牢固、穩(wěn)定、耐曬優(yōu)良特性，并且可進行大規(guī)模生產(chǎn)。l鋁陽極氧化涂層是一種多孔膜，孔隙率達鋁陽極氧化涂層是一種多孔膜，孔隙率達22%，電解，電解著色時金屬易沉積在微孔中。用于電解著色的金屬鹽類有：著色時金屬易沉積在微孔中。用于電解著色的金屬鹽類有：鎳鹽、錫鹽、鈷鹽和銅鹽等。鎳鹽、錫鹽、鈷鹽和銅鹽等。l鋁陽極氧化涂層，耐蝕、耐磨和耐光照等性能也相當鋁陽極氧化涂層，耐蝕、耐磨和耐光照等性能也相當好，在太陽能熱水器中已得到廣泛應用。好，在太陽能熱水器中已得到廣泛應用。CuO轉(zhuǎn)化涂層：以陽極氧化法制取的轉(zhuǎn)化涂

21、層：以陽極氧化法制取的CuO轉(zhuǎn)化涂層，轉(zhuǎn)化涂層，NaOH電解液的濃度為電解液的濃度為1mol/L，電流密度為，電流密度為2mA/cm2，溫度為，溫度為5057。涂層的吸收比可達。涂層的吸收比可達0.880.95，法向發(fā)射比為，法向發(fā)射比為0.150.30。這種。這種CuO涂涂層有一層黑色絨面，保護不好，會導致吸收比的層有一層黑色絨面，保護不好，會導致吸收比的降低。降低。(3)真空鍍涂層真空鍍涂層 可以采用真空蒸發(fā)和磁控濺射技術(shù)制備選擇吸收性能優(yōu)良的可以采用真空蒸發(fā)和磁控濺射技術(shù)制備選擇吸收性能優(yōu)良的涂層，但后者的設備比較簡單，工藝控制方便，容易在大涂層，但后者的設備比較簡單，工藝控制方便，容易

22、在大面積上獲得均勻一致的涂層。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的全玻璃真面積上獲得均勻一致的涂層。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的全玻璃真空集熱管和高檔平板集熱器吸熱板都采用磁控濺射技術(shù)制空集熱管和高檔平板集熱器吸熱板都采用磁控濺射技術(shù)制備吸收涂層。備吸收涂層。3.吸熱板所用材料吸熱板所用材料(1)集管和支管采用集管和支管采用TP2銅銅TP2銅磷脫氧銅銅磷脫氧銅是熔解高純度是熔解高純度的原材料，把熔化銅中產(chǎn)生的氧氣用親氧性的磷的原材料，把熔化銅中產(chǎn)生的氧氣用親氧性的磷(P)脫氧，使其氧含量降低到脫氧，使其氧含量降低到100PPm以下，從而提高其以下，從而提高其延展性、耐蝕性、熱傳導性、焊接性、抽拉加工性，延展性、耐蝕性、熱傳導

23、性、焊接性、抽拉加工性，在高溫中也不發(fā)生氫脆現(xiàn)象。在高溫中也不發(fā)生氫脆現(xiàn)象。變形純銅的牌號變形純銅的牌號 Tl、T2、T3、TU1、TU2、TP1、TP2等。等。T1、T2是高純度銅，用于制造電線，配制高純度合金。是高純度銅，用于制造電線，配制高純度合金。T3雜質(zhì)含量和含氧量比雜質(zhì)含量和含氧量比T1、T2高，主要用于一般材料，高，主要用于一般材料，如墊片、鉚釘?shù)?。如墊片、鉚釘?shù)?。TU1、TU2為無氧銅，純度高，為無氧銅，純度高，主要用作真空器件。主要用作真空器件。TP1、TP2為磷脫氧銅，多以為磷脫氧銅，多以管材供應，主要用于冷凝器、蒸發(fā)器、換熱器、熱交換器的零件等管材供應，主要用于冷凝器、蒸

24、發(fā)器、換熱器、熱交換器的零件等。 (2)條帶條帶(整板整板)采用銅或鋁采用銅或鋁TU1無氧紫銅標準無氧紫銅標準(GB/T5231-2001)特性及適用范圍：氧的含量極低，純度高，導電導特性及適用范圍：氧的含量極低，純度高，導電導熱性極好，延展性極好，透氣率低，無熱性極好，延展性極好，透氣率低，無“氫病氫病”或極少或極少“氫病氫病”;加工性能和焊接、耐蝕耐寒性均好。加工性能和焊接、耐蝕耐寒性均好。二、透明蓋板二、透明蓋板l用于透明蓋板的材料主要有兩大類：平板玻璃和玻璃鋼板。用于透明蓋板的材料主要有兩大類：平板玻璃和玻璃鋼板。兩者相比，目前國內(nèi)外使用更廣泛的還是平板玻璃。兩者相比，目前國內(nèi)外使用更

25、廣泛的還是平板玻璃。l(1)平板玻璃平板玻璃。平板玻璃具有紅外透射比低、導熱系。平板玻璃具有紅外透射比低、導熱系數(shù)小、耐候性能好等特點，在這些方面無疑是可以很好地數(shù)小、耐候性能好等特點，在這些方面無疑是可以很好地滿足太陽能集熱器透明蓋板的要求。然而，對于平板玻璃滿足太陽能集熱器透明蓋板的要求。然而，對于平板玻璃來說，太陽透射比和沖擊強度是兩個需要重視的問題。來說，太陽透射比和沖擊強度是兩個需要重視的問題。目前常用的透明蓋板材料是厚度為目前常用的透明蓋板材料是厚度為35mm的平板玻的平板玻璃，超白低鐵鋼化玻璃或超白低鐵布紋鋼化玻璃，透過璃，超白低鐵鋼化玻璃或超白低鐵布紋鋼化玻璃，透過率高，能夠抗

26、冰雹，抗擊打，安全可靠。常用玻璃厚度率高，能夠抗冰雹，抗擊打，安全可靠。常用玻璃厚度為為3.2mm和和4.0mm兩種兩種。（2）超白玻璃超白玻璃 是一種超透明低鐵玻璃，也稱低鐵玻璃、高透明玻璃。是一種超透明低鐵玻璃，也稱低鐵玻璃、高透明玻璃。它是一種高品質(zhì)、多功能的新型高檔玻璃品種，透光率可它是一種高品質(zhì)、多功能的新型高檔玻璃品種，透光率可達達91.5%以上，具有晶瑩剔透、高檔典雅的特性，有玻璃以上，具有晶瑩剔透、高檔典雅的特性，有玻璃家族家族“水晶王子水晶王子”之稱。超白玻璃同時具備優(yōu)質(zhì)浮法玻璃之稱。超白玻璃同時具備優(yōu)質(zhì)浮法玻璃所具有的一切可加工性能，具有優(yōu)越的物理、機械及光學所具有的一切可

27、加工性能，具有優(yōu)越的物理、機械及光學性能，可像其他優(yōu)質(zhì)浮法玻璃一樣進行各種深加工。性能，可像其他優(yōu)質(zhì)浮法玻璃一樣進行各種深加工。 世界上只有美國世界上只有美國PPG、法國圣戈班、英國的皮爾金頓、法國圣戈班、英國的皮爾金頓、日本的旭硝子、中國南玻、臺玻日本的旭硝子、中國南玻、臺玻.信義集團等少數(shù)企業(yè)掌信義集團等少數(shù)企業(yè)掌握超白玻璃的生產(chǎn)技術(shù)，高昂的價格和優(yōu)良的品質(zhì)，使超握超白玻璃的生產(chǎn)技術(shù)，高昂的價格和優(yōu)良的品質(zhì)，使超白玻璃成了建筑物身份的象征。白玻璃成了建筑物身份的象征。 浮法玻璃亦稱退火玻璃，世界上約浮法玻璃亦稱退火玻璃，世界上約9成的平面玻璃都是成的平面玻璃都是使用于使用于1950年代由皮

28、爾金頓玻璃公司年代由皮爾金頓玻璃公司 (Pilkington) 的阿士的阿士達達皮爾金頓爵士所發(fā)明的浮法玻璃制成；方法是將玻璃皮爾金頓爵士所發(fā)明的浮法玻璃制成；方法是將玻璃溶液倒進一缸溶解的錫內(nèi)，玻璃浮上錫面后自然形成兩邊溶液倒進一缸溶解的錫內(nèi)，玻璃浮上錫面后自然形成兩邊平滑的表面，慢慢冷卻及成長帶狀離開錫缸。之后經(jīng)過火平滑的表面，慢慢冷卻及成長帶狀離開錫缸。之后經(jīng)過火打磨便成為接近完全平的玻璃。通常玻璃會以標準的厚度打磨便成為接近完全平的玻璃。通常玻璃會以標準的厚度生產(chǎn)，分為生產(chǎn)，分為2、3、4、5、6、8、10、12、15、19和和22毫米。毫米。 浮法玻璃的優(yōu)點浮法玻璃的優(yōu)點l在錫槽里，

29、玻璃浮在錫液的表面上出來的。因此，這種玻在錫槽里，玻璃浮在錫液的表面上出來的。因此，這種玻璃首先是璃首先是平度好，沒有水波紋平度好，沒有水波紋。l用于制鏡、汽車玻璃。用于制鏡、汽車玻璃。不走形不走形，這是它的一大優(yōu)點。，這是它的一大優(yōu)點。l其次是浮法玻璃選用的礦石石英砂，原料好。生產(chǎn)出來的其次是浮法玻璃選用的礦石石英砂，原料好。生產(chǎn)出來的玻璃純凈、透明度好。明亮、無色。沒有玻璃疔，氣泡之玻璃純凈、透明度好。明亮、無色。沒有玻璃疔，氣泡之類。類。l第三是結(jié)構(gòu)緊密、重，手感平滑，同樣厚度每平方米比平第三是結(jié)構(gòu)緊密、重，手感平滑，同樣厚度每平方米比平板比重大，板比重大，好切割，不易破損好切割，不易破

30、損。l全國全國200多條生產(chǎn)線都嚴格按照國家標準生產(chǎn)，這種玻璃多條生產(chǎn)線都嚴格按照國家標準生產(chǎn)，這種玻璃是民用建筑的最好玻璃。它的價格，同等厚度相比，僅比是民用建筑的最好玻璃。它的價格，同等厚度相比，僅比平板玻璃每平方米高平板玻璃每平方米高4元左右。元左右。l超白玻璃的獨特優(yōu)勢：超白玻璃的獨特優(yōu)勢：lA.玻璃的玻璃的自爆率低自爆率低：采用高純度原材料，相對普：采用高純度原材料，相對普通玻璃不含各種引爆雜質(zhì)，從而大大降低了鋼化后的通玻璃不含各種引爆雜質(zhì)，從而大大降低了鋼化后的自爆率。自爆率。lB.顏色一致性顏色一致性：超白玻璃采用先進的色度分析儀：超白玻璃采用先進的色度分析儀和分析軟件，確保了玻

31、璃顏色的一致性。和分析軟件，確保了玻璃顏色的一致性。lC.可見光透過率高可見光透過率高，通透性好：大于，通透性好：大于93%的可見的可見光透過率，使集熱器得到更多太陽能量。光透過率，使集熱器得到更多太陽能量。lD.紫外線透過率低紫外線透過率低：降低對其他材料的老化影響。：降低對其他材料的老化影響。(2)玻璃鋼板玻璃鋼板玻璃鋼板玻璃鋼板(即玻璃纖維增強塑料板即玻璃纖維增強塑料板)具有具有太陽透射比高、導太陽透射比高、導熱系數(shù)小、沖擊強度高熱系數(shù)小、沖擊強度高等特點，在這些方面無疑也是可以等特點，在這些方面無疑也是可以很好地滿足太陽能集熱器透明蓋板的要求。然而，對于玻很好地滿足太陽能集熱器透明蓋板

32、的要求。然而，對于玻璃鋼板來說，璃鋼板來說，紅外透射比和耐候性能紅外透射比和耐候性能是兩個需要重視的問是兩個需要重視的問題。玻璃鋼板的單色透射比與波長關(guān)系曲線表明，單色透題。玻璃鋼板的單色透射比與波長關(guān)系曲線表明，單色透射比不僅在射比不僅在2pm以內(nèi)有很高的數(shù)值，而且在以內(nèi)有很高的數(shù)值，而且在2.5pm以上仍以上仍有較高的數(shù)值。因此，玻璃鋼板的太陽透射比一般都在有較高的數(shù)值。因此，玻璃鋼板的太陽透射比一般都在0.88以上，但它的紅外透射比也比平板玻璃高得多。以上，但它的紅外透射比也比平板玻璃高得多。l玻璃鋼板通過使用高鍵能樹脂和膠衣，可以減少受紫外線玻璃鋼板通過使用高鍵能樹脂和膠衣，可以減少受

33、紫外線破壞的程度。但是，玻璃鋼板的使用壽命是無論如何不能破壞的程度。但是，玻璃鋼板的使用壽命是無論如何不能跟作為無機材料的平板玻璃相比擬的。當然，玻璃鋼板具跟作為無機材料的平板玻璃相比擬的。當然，玻璃鋼板具有一些平板玻璃所沒有的特點。例如：玻璃鋼板的有一些平板玻璃所沒有的特點。例如：玻璃鋼板的質(zhì)量輕，質(zhì)量輕，便于太陽能集熱器的便于太陽能集熱器的運輸及安裝運輸及安裝;玻璃鋼板的加工性能好，玻璃鋼板的加工性能好，便于根據(jù)太陽能集熱器產(chǎn)品的需要進行便于根據(jù)太陽能集熱器產(chǎn)品的需要進行加工成型加工成型。l玻璃鋼板作為集熱器的蓋板應用已經(jīng)越來越少了，目玻璃鋼板作為集熱器的蓋板應用已經(jīng)越來越少了，目前只在部

34、分低端產(chǎn)品有應用。前只在部分低端產(chǎn)品有應用。2.透明蓋板的層數(shù)及間距透明蓋板的層數(shù)及間距 透明蓋板的層數(shù)取決于太陽能集熱器的工作溫度及使用透明蓋板的層數(shù)取決于太陽能集熱器的工作溫度及使用地區(qū)的氣候條件。地區(qū)的氣候條件。絕大多數(shù)情況下，都采用單層透明蓋板絕大多數(shù)情況下，都采用單層透明蓋板;當太陽能集熱器的工作溫度較高或者在氣溫較低的地區(qū)使用，當太陽能集熱器的工作溫度較高或者在氣溫較低的地區(qū)使用，譬如在我國南方進行太陽能空調(diào)或者在我國北方進行太陽能譬如在我國南方進行太陽能空調(diào)或者在我國北方進行太陽能采暖，宜采用采暖，宜采用雙層透明蓋板雙層透明蓋板;一般情況下，很少采用一般情況下，很少采用3層或?qū)踊?/p>

35、3層以上透明蓋板，因為層以上透明蓋板，因為隨著層數(shù)增多，雖然可以進一步減少隨著層數(shù)增多，雖然可以進一步減少集熱器的對流和輻射熱損失，但同時會大幅度降低實際有效集熱器的對流和輻射熱損失，但同時會大幅度降低實際有效的太陽透射比。的太陽透射比。 透明蓋板與吸熱板之間的最佳距離是透明蓋板與吸熱板之間的最佳距離是20mm三、隔熱層三、隔熱層隔熱層是集熱器中抑制吸熱板通過傳導向周圍環(huán)境散熱的隔熱層是集熱器中抑制吸熱板通過傳導向周圍環(huán)境散熱的部件。部件。1.隔熱層的材料隔熱層的材料 用于隔熱層的材料有：用于隔熱層的材料有：巖棉、玻璃棉、聚氨酯、聚苯乙烯巖棉、玻璃棉、聚氨酯、聚苯乙烯等。等。目前使用較多的是玻

36、璃棉。雖然聚苯乙烯的導熱系數(shù)目前使用較多的是玻璃棉。雖然聚苯乙烯的導熱系數(shù)很小，但在溫度高于很小，但在溫度高于70時就會變形收縮，影響它在集熱時就會變形收縮，影響它在集熱器中的隔熱效果。在實際使用時，往往需要在底部隔熱層器中的隔熱效果。在實際使用時，往往需要在底部隔熱層與吸熱板之間放置一層薄薄的玻璃棉或巖棉，在四周隔熱與吸熱板之間放置一層薄薄的玻璃棉或巖棉，在四周隔熱層的表面貼一層薄的鍍鋁聚酯薄膜，使隔熱層在較低的溫層的表面貼一層薄的鍍鋁聚酯薄膜，使隔熱層在較低的溫度條件下工作。即便如此，時間長久后，仍會有一定的收度條件下工作。即便如此，時間長久后，仍會有一定的收縮，所以使用聚苯乙烯時，應給予

37、足夠的重視。縮，所以使用聚苯乙烯時，應給予足夠的重視。玻璃棉是將熔融玻璃纖維化，形成棉狀的材料，化學成玻璃棉是將熔融玻璃纖維化，形成棉狀的材料，化學成分屬玻璃類，是一種無機質(zhì)纖維，具有成型好、體積密分屬玻璃類，是一種無機質(zhì)纖維，具有成型好、體積密度小、熱導率低、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐飾、化度小、熱導率低、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐飾、化學性能穩(wěn)定。學性能穩(wěn)定。l酚醛泡沫是一種新型的可以提高平板太陽能集熱器的高效酚醛泡沫是一種新型的可以提高平板太陽能集熱器的高效保溫材料。市場上已逐漸有廠家在使用。保溫材料。市場上已逐漸有廠家在使用。l酚醛泡沫介紹：酚醛泡沫酚醛泡沫介紹：酚醛泡沫(Phenol

38、icFoam，簡稱，簡稱PF)，是以酚醛樹脂和乳化劑、發(fā)泡劑、固化劑及其他助劑等多是以酚醛樹脂和乳化劑、發(fā)泡劑、固化劑及其他助劑等多種物質(zhì)，經(jīng)科學配方發(fā)泡固化而成的閉孔型硬質(zhì)泡沫塑料。種物質(zhì)，經(jīng)科學配方發(fā)泡固化而成的閉孔型硬質(zhì)泡沫塑料。酚醛泡沫材料的特性總結(jié)如下：酚醛泡沫材料的特性總結(jié)如下：A.出色的出色的保溫隔熱性能保溫隔熱性能，導熱系數(shù)，導熱系數(shù)0.03W/mK。B.較高的工作溫度較高的工作溫度。酚醛泡沫能在。酚醛泡沫能在-200160(允許瞬時允許瞬時250)長期工作，長期工作，無收縮。無收縮。C.出色的耐候性出色的耐候性。長期暴露在高溫之下，仍然有較好的保溫隔熱性能，不會。長期暴露在高溫之下，仍然有較好的保溫隔熱性能，不會釋放任何可能阻隔太陽能輻射的揮發(fā)性物質(zhì)。釋放任何可能阻隔太陽能輻射的揮發(fā)性物質(zhì)。D.不燃性不燃性。酚醛泡沫。酚醛泡沫(10