平板太陽能熱水器

平板太陽能熱水器是小高層住宅配套設計開發的。水箱放置在陽台，屋頂，牆壁等地方。平板太陽能集熱器放置在建築欄裡面陽台，窗戶，屋頂，牆壁上，彌補了傳統的太陽能熱水器由於先天不足無法實現與建築及環境完美結合的遺憾。集熱器與水箱互相分離，集熱器可靈活安裝在屋頂、天窗、陽台或牆壁上，不受位置限制，達到了與高層建築及環境一體化的完美結合。

基本介紹

• 中文名：平板太陽能熱水器
• 材料：隔熱材料、吸熱板
• 適合於：高層、別墅
• 能源：太陽能

簡介

平板型太陽能熱水器由透明蓋板、外殼等幾部分組成。

平板太陽能熱水器工作簡單示意圖

隨著社會的進步，人們生活水平的日益提高，生活熱水已經成為人們生活中不可或缺的一部分。平板型太陽能熱水器安裝方便，簡單，占地面積小，不受安裝環境限制，可安裝在陽台，窗戶，屋頂，牆壁上等;而且采熱率高，非常節能，使用簡單、快捷、方便、安全等特性，深受廣大用戶的青睞。

分類

按水的循環方式不同，可分為：自然循環、強迫循環、定溫放水三種。

按平板集熱器聚光方式不同，可分為：聚光型和非聚光型。

按平板太陽能熱水器使用市場不同：家用市場和工程市場兩大類型。

按平板太陽能集熱器吸熱板的材料不同，可分為陶瓷太陽板、銅鋁複合吸熱板、全銅吸熱板、不鏽鋼吸熱板

按平板太陽能集熱器吸熱板的結構不同，可分為管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圓管式和熱管式。

結構

平板太陽能熱水器由吸熱板、蓋板、保溫層、外殼等幾部分組成。

吸熱板

（1）作用

也稱吸熱芯板，是吸收太陽輻射能並向水傳遞熱量的部件。

（2）技術要求

① 技術要求是有一定的承壓能力，與水的相容性好，熱工性能優良，加工工藝簡單，成本合理。常用材料是銅、鋁合金、不鏽鋼、鍍鋅板、沿海水質較差的地方，也有用塑膠或玻璃鋼等材料。

② 選擇性塗層：為增加吸熱板的熱性能，往往在金屬表面噴刷塗層。塗層分選擇性塗層和非選擇性塗層兩種。

③平板集熱器根據塗層種類分為兩類就是俗稱的黑膜和藍膜（黑鉻、陽極氧化）

（3）吸熱體

又稱之為吸熱體的，吸熱體是平板太陽熱水器的核心部件，它先要完成光熱轉換，再將熱能傳給待加熱的水。

吸熱體主要由金屬材料製成，初期為鋼管板綁紮結構，後來出現了焊接式、鋁翼式、銅鋁複合式，各有千秋。有的結合熱導差、有的能耗太高、有的耗材太多、有的工藝複雜。但共同點，傳熱比玻璃高几十倍至幾百倍，如銅的導熱係數在320左右，鋁在160左右，銅在40左右，而玻璃只有0.64。而耐壓能力可達10KG/CM2，玻璃連0.5KG/CM2壓力也承受不了。

故金屬吸熱體可進行自然循環，強制循環和直流式工作。因流速與傳熱係數成正比，所以金屬吸熱體傳熱效率也高得多。

吸熱體的管板結合新工藝，只需一台沖床，二套模具即可批量生產，可謂設備少，投資省;只有沖、穿、壓三道工序即可完成，可謂簡單、易行;無需焊接或其它輔助材料，可謂省工節能;以薄壁紫銅管為排管、薄鋁板為翅片，可謂配伍科學，耐腐蝕、傳熱好、材料省。

這種結構，參加全國平板太陽熱水器評比時，平均日效率為0.563，熱損係數為1.75，與當時獲一等獎的產品熱性能相同。

（4）分類

按吸熱板的結構不同，可分為管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圓管式和熱管式。

一、管板式吸熱板

平板太陽能集熱器管板式吸熱板

平板太陽能集熱器管板式吸熱板是將排管與平板以一定的結合方式連線構成吸熱條帶(如右圖所示)，然後再與上下集管焊接成平板太陽能集熱器吸熱板。這是國內外使用比較普遍的吸熱板結構類型。

二、翼管式吸熱板

翼管式吸熱板是利用模子擠壓拉伸工藝製成金屬管兩側連有翼片的吸熱條帶(如右圖)，然後再與上下集管焊接成吸熱板。平板太陽能集熱器吸熱板材料一般採用鋁合金。

平板太陽能集熱器翼管式吸熱板的優點：熱效率高，管子和平板是一體，無結合熱阻;耐壓能力強，鋁合金管可以承受較高的壓力。

平板太陽能集熱器翼管式吸熱板

平板太陽能集熱器翼管式吸熱板的缺點：水質不易保證，鋁合金會被腐蝕;材料用量大，工藝要求管壁和翼片都有較大的厚度;動態特性差，吸熱板有較大的熱容量。

三、蛇管式吸熱板

蛇管式吸熱板是將金屬管彎曲成蛇形(如右圖)，然後再與平板焊接構成吸熱板。這種結構類型在國外使用較多。吸熱板材料一般採用銅，焊接工藝可採用高頻焊接或超聲焊接。

平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板優點：不需要另外焊接集管，減少泄漏的可能性;熱效率高，無結合熱阻;水質清潔，銅管不會被腐蝕;保證質量，整個生產過程實現機械化;耐壓能力強，銅管可以承受較高的壓力。

平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板

平板太陽能集熱器蛇管式吸熱板缺點：流動阻力大，流體通道不是並聯而是串聯;焊接難度大，焊縫不是直線而是曲線。

四、扁盒式吸熱板

平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板是將兩塊金屬板分別模壓成型，然後再焊接成一體構成吸熱板，吸熱板材料可採用不鏽鋼、鋁合金、鍍鋅鋼等。

通常，流體通道之間採用點焊工藝，平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板四周採用滾焊工藝。

平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板優點：熱效率高，管子和平板是一體，無結合熱阻；不需要焊接集管，流體通道和集管採用一次模壓成型。

平板太陽能集熱器扁盒式吸熱板缺點：焊接工藝難度大，容易出現焊接穿透或者焊接不牢的問題;耐壓能力差，焊點不能承受較高的壓力;動態特性差，流體通道的橫截面大，吸熱板有較大的熱容量;有時水質不易保證，鋁合金和鍍鋅鋼都會被腐蝕。

蓋板

（1）作用

吸熱板上表面需有蓋板，要求它能透過可見光而不透過遠紅外線，這就使得進去的能量大於散失的能量，從而提高吸熱板的溫升，通常稱蓋板的這種作用為溫室效應。

（2）技術要求

高全光透射比、衝擊強度高、良好的耐侯性能、絕熱性能好、加工性能好。

保溫層

（1） 作用

保溫層的作用是減少集熱器向四周環境的散熱，以提高集熱器的熱效率。

（2） 技術要求

保溫層的要求是保溫性能好，即材料的熱導率小，要求不大於0.055W/(m*℃)，不易變形或揮發，不產生有毒氣體、不吸收。

（3） 材料

保溫層的材料有岩棉、礦棉、聚苯乙烯、聚氨酯發泡塑膠等。

外殼

（1）作用

保溫層外殼的作用是將吸熱板、蓋板、保溫材料組成一個整體，因此它應有一定的剛度和強度，並便於安裝。其材料一般用鋼板、鋁型材、玻璃鋼或塑膠。

（2）技術要求

為了確保外殼的使用壽命，有些外殼表面需進行噴塗處理。一般塗層要求薄而均勻，有較強的附著力和抗老化性能，耐濕熱，不生鏽。此外，表面要美觀、無扭曲、污垢和傷痕。

設計與性能

流線型設計

分體安裝，流線型的設計造型更優美，使得平板太陽能熱水器成為屋 頂一道亮麗的風景線，避免了其他太陽能所造成的視覺污染，實現了建築一體化。

高效熱能吸收

平板太陽能集熱板全紫銅板芯鍍鉻層或鍍鈦層，高吸熱率，低反射率，高效導熱介質，全銅管閉合介質循環，盤管設計，充分提高了換熱效率。

隔熱保溫層

平板太陽能水箱特有的注壓聚氨酯發泡保溫層（不含CFC）， 高密度，無污染，持久隔熱，保溫效果更持久，集熱器採用先進的保溫材料，儘可能 的防止散熱。

抗腐蝕性

平板太陽能集熱板的外殼均採用船用級鋁合金板材製成，保護整個系統 不受外界惡劣氣候如酸雨等的影響而被腐蝕，水箱內膽採用當今國際最領先的陶瓷粉 末燒結工藝，形成特殊釉層，內置鎂陽極棒，防止腐蝕。

全自動控制

溫差循環，全自動控制，陰雨天時，通過控制器實現輔助能源進行補 充熱能，保持水溫。24小時，365天，熱水不斷。

防凍設計

獨有的介質循環技術，即使在易出現霜凍（—30℃）的寒冷地區都能為 其產品提供可靠的防凍保護。

承壓設計

承壓設計，實現自動上水，且保證水罐時刻處於漫灌狀態。冷、熱水壓 始終平衡，滿足全家同時用水的需要，徹底解決水溫忽高忽低的煩惱。

使用壽命35年

產品持久高效，即使在最惡劣的氣候條件（十二級颱風，冰雹等） 下都能保證較低的維修率，使系統長年、高效、穩定的運轉，使用壽命35年。9. 不會出現像普通太陽能熱水器的]脹破或抽癟現象b]　普通太陽能熱水器承壓能力很低，且一般只留有一個排氣孔，因異物堵塞排氣口或安裝時使排氣口口徑過小，在上水或排水時不能有效地卸壓（正壓或負壓），或當地水壓過大，水流量超過排氣口的流通能力，使水桶承壓，都會使熱水器漲破或抽癟，如冬天保溫不好使排氣口被冰封堵，溢流/排氣口使用的材料長期受熱蒸汽的蒸烤軟化堵塞排氣口；安裝時使用的排氣、溢流口管件口徑大小等。

性能對比

NO	項目	平板太陽能熱水器	真空管太陽能熱水器
1	熱效率	平板較高，95%以上	真空管較低，80%
2	壽命	35年	20年 以上
3	承壓性能	屬於金屬管之間的連線，完全能滿足承壓系統的要求 。	承壓，不承壓
4	防結垢、防凍性能	採用雙循環系統，不易結垢，可排污，零下30度不結凍。	不適合採用雙循環系統，下端密封，易結垢，排污困難，冬天效果不好。
5	安全係數	不會爆管，強度高，耐用，能夠抵禦雞蛋大冰雹的打擊。	易碰壞、易炸管。
6	產品與建築結合	無論從整體外形、結構強度及規格尺寸均適合與建築相結合。	相對較差
7	美觀度	造型美觀、天窗式設計、無視覺污染 。	相對較差，沒有保護層 。
8	安裝性能	可安裝在陽台、牆壁、屋頂上，安裝方便簡單。	安裝在屋頂、陽台上。
9	管理性能	分體式	一體式、分體式
10	水溫	夏天65攝氏度以上，冬天50攝氏度以上 。	夏天60攝氏度以上，冬天45攝氏度左右。
11	日產熱水量	80KG左右/平方	無
12	安全防電牆	全方位防電牆技術解決漏電隱患，確保洗浴安全。
13	內膽	注壓，搪瓷內膽，鎂棒防腐，壽命更長久。	採用不鏽鋼內膽，內膽易破裂 。
14	電加熱節能設計	比普通電熱水器節能70%-90% 。	比平板太陽能節能節能10%
15	保溫水管	建築預埋專用保溫管，三層保護，保溫性更好，耐老化使用壽命長。
16	全自動控制器	可設定任意時段輔助加熱，如：用電時可採用定時設定利用低谷電加熱；用氣亦如此。
17	集熱材料	全紫銅材料，表面採用世界先進的鍍鉻塗層或鍍鈦塗層，可回收，環保。	玻璃材質，沒有回收利用價值，不環保。
18	環保	每使用一台太陽能熱水產品就相當於每年為國家和社會減少一輛小汽車尾氣的排放量。
19	節能	每平方米集熱板可代替150KG燃煤，相當於147度電，減少二氧化硫排放4.85KG，二氧化氮排放2.2KG,煙塵排放3.75KG。

產品優勢

熱性能技術

太陽能集熱器按集熱溫度基本上可分為三大類，即低溫(100攝氏度以下)，中(_zhong1)溫(100~200攝氏度)和高溫(200攝氏度以上)。平板集熱器適用於低溫範圍，真空管集熱器比較適用於中、高溫範圍，低溫也可以使用，但卻無法發揮其優勢。

中國太陽能熱水器的主要用處是洗浴和生活用熱水，其水溫要求一般低於60攝氏度，平板集熱器有較好的效率個性。當水溫大於60攝氏度時，真空管集熱器效率個性得到很好的發揮。

有效採光面積

無論是平板集熱器還是真空管集熱器都是通過有效採光面積而獲得太陽的能量，因此在同樣大的集熱器外輪廊面積條件下，其有效採光面積越大，則獲得的太陽能越多，反之則越少。

有效熱水量

太陽能熱水器的有效熱水量是指太陽能系統天天能獲得多少有效熱水，要求熱水能放出來使用，稱之為有效熱水，放不出來的熱水是無效的，平板系統和真空管體統的有效熱水量也有很大差別的；平板系統有效熱水量大於真空管系統。

承壓性能

平板熱水器屬於金屬管之間的連結，完全能滿足承壓系統的要求，但通常的真空管集熱器熱水系統，由於真空玻璃管與聯箱或水箱聯繫解釋採用矽橡膠密封圈進行連結，一般無法滿足承壓系統的要求，一旦系統壓力較大時，真空管與密封圈靠摩擦的結協力難以抵抗系統壓力，迫使管子向外移動或滑落。

防結垢、凍結

太陽能熱水器及其系統在北方使用一項種要性能是如何防止結垢和凍結。平板集熱器在北方運行容易結冰造成凍結，因此我國盡大多數平板集熱系統採用回流排空技術，也可以採用雙循環(亦稱間接系統或二次系統)從基本上解決系統的防凍結問題。為此國外已開發國家(如澳大利亞的solarhart公司)太陽能集熱器盡大多數均採用雙循環系統。平板集熱器最適合使用雙循環系統，而普通的真空管集熱器由於承壓理想，不太適合採用雙循環系統。由於我國太陽能熱水系統盡大多數用於洗浴水溫一般低於60攝氏度，結垢現象均不嚴種，但是集熱器內的懸浮顆粒物為何消除應予以關注。

產品與建築結合

平板太陽能集熱器，無論從整體外形、結構強度及規格尺寸均適合與建築相結合，可直接流動在房頂上或嵌進屋面上，而且極易成為屋頂結垢的組成部分，和建築渾然成為一體，因此平板集熱器與建築結合比真空管集熱器更好一些。

產品售後服務

對平板集熱器而言，由於熱損較少運行溫度一般低於60℃不輕易產生過熱現象，故結垢較少，其排污主要通過水箱排污管加以解決。其主要維修工作在於定期清除集熱器蓋板的塵土，若採用鋼化玻璃則蓋板的迫宛率會大大下降，由此可見平板集熱器的使用壽命大於15~20年是沒有題目標。

真空管集熱器由於運行溫度比較高，忽然碰到冷熱輕易炸管裂管，其次是祖空管與水箱或聯箱連結是採用矽橡膠密封圈，炔塾觸不好或以敷沙粒易發生滲漏現象，另外對於南北向豎排真空管工程或緊湊式真空管熱水器而言，由於有些地方水質不好，真空管下部往往存在懸浮固體顆粒物沉澱，時間長了，管子採光和吸熱受到影響，因此有些地方，使用3～4年後需將真空管抽出來進行清洗，維修工作量較大。真空管本身的質量的好壞，在很大程度上決定了集熱器的質量，也嚴種影響熱水工程的售後服務工作量。