| 书名 | 平板太阳能技术及应用 | 作者 | 胡晓花、袁家普、孙如军 |
|---|---|---|---|
| ISBN | 9787302343578 | 定价 | 25元 |
| 装帧 | 平装 | 印刷日期 | 2014-1-20 |
| 印次 | 1-1 | ||
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桑普平板太阳能好用不？
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在由高碳走向低碳的碳革命中，太阳能热利用的节能环保备受关注。据统计，太阳能热水系统可以实现建筑节能10%至15%，而住宅采用太阳能供暖系统，将为建筑能耗节省45%左右。 在由高碳走向低碳的碳革命中，太阳能热利用的节能环保备受关注。据统计，太阳能热水系统可以实现建筑节能10%至15%，而住宅采用太阳能供暖系统，将为建筑能耗节省45%左右。 综观太阳能热利用的现状，国外主要以平板太阳能为主，国内则以真空管为主。在能源利用效率方面，平板热效率可达到76%以上。在太阳能与建筑一体化应用中，平板太阳能更符合建筑的美观性，并且兼具屋面和集热双重功能。五星太阳能董事长胡广良介绍说，太阳能与建筑一体化是让太阳能成为建筑的一部分，在为用户提供热水的同时，也为整个建筑的节能减排发挥作用。 由于平板太阳能更节能、更安全及美观耐用等优点，在全球范围内使用频率大大超过真空管太阳能，是国际市场上的主流产品。低碳化已成为不可逆转的潮流，随着国家政策的出台和国内市场的需求，加上国内各大型平板太阳能生产企业的努力，中国的平板太阳能必将迎来一个黄金时期。对此胡广良表示:"上海仙能环保设备有限公司作为中国平板太阳能的研发、
制造企业的先行者，将会不遗余力地推动平板太阳能的普及和发展。
在我国太阳能冰箱市场上，目前真空管冰箱占有绝对优势是一个不争的事实，而且发展势头也异常火爆，前景更是迷人。但我们不可忽视的是近年来平板冰箱异军突起，成为展会上的亮点，国内用户的新宠，国际市场的主流，甚至还被一些专家学者认为是未来太阳能
冰箱的发展方向。如果我们沾沾自喜于真空管冰箱的规模和水平，而不去认真地研究平板太阳能冰箱的优势与发展，我们就不可能放眼长远，把握未来，掌握进军国际高端市场的主动权。
据统计，太阳能热水系统可以实现建筑节能10%至15%，而住宅采用太阳能供暖系统，将为建筑能耗节省45%左右。综观太阳能热利用的现状，国外主要以平板太阳能为主，国内则以真空管为主。在能源利用效率方面，平板热效率可达到76%以上。在太阳能与建筑一体化应用中，平板太阳能更符合建筑的美观性，并且兼具屋面和集热双重功能。太阳能与建筑一体化是让太阳能成为建筑的一部分，在为用户提供热水的同时，也为整个建筑的节能减排发挥作用。由于平板太阳能更节能、更安全及美观耐用等优点，在全球范围内使用频率大大超过真空管太阳能，是国际市场上的主流产品。低碳化已成为不可逆转的潮流，随着国家政策的出台和国内市场的需求，加上国内各大型平板太阳能生产企业的努力，中国的平板太阳能必将迎来一个黄金时期。太阳能集热器，集热效率提高了1.5倍。
在我国太阳能热水器市场上，真空管热水器占有绝对优势是一个不争的事实，而且发展势头也异常火爆，前景更是迷人。但我们不可忽视的是平板热水器异军突起，成为展会上的亮点，国内用户的新宠，国际市场的主流，甚至还被一些专家学者认为是未来太阳能热水器的发展方向。如果我们沾沾自喜于真空管热水器的规模和水平，而不去认真地研究平板太阳能热水器的优势与发展，我们就不可能放眼长远，把握未来，掌握进军国际高端市场的主动权。
平板太阳能热水器经过了几十年的发展，技术已经更趋成熟和完善，并具备了其它类型太阳能所不具备的优势特点。一是特别适合与建筑一体化要求。平板太阳能热水器由于其平面结构特性，在太阳能的建筑一体化应用中，形态结构灵活随意，设计时不受形态或尺寸的约束，易于实现与建筑构件的结合。再加上它的集热板为金属材质，可方便采用丝结、焊接等连接方式，为安装、维护和使用提供了便利。二是具有较高的热效率。因为真空管太阳能集热器是由若干根真空管组成的，管子之间存在着间隙，在被太阳光照射时，有一部分太阳能没有被集热器所接受。平板太阳能集热器却是一个连续的平面，整个集热器表面都可以接受太阳光。所以，在相同的采光面积和日照强度下，平板太阳能热水器的日平均效率一般要高于真空管太阳能热水器日平均效率6%以上。三是具有良好的承压性能。由于平板太阳能集热器的吸热板是由金属材料制成的，集热器与贮水箱的连接也采用金属零件，因此，可承受来自自来水和循环泵的压力。城市用水一般都采用集中供水系统，自来水压力较高，这就要求从太阳能热水器出来的热水要有一定的压力，从而，减小热水器出水口与自来水出水口之间的压差，为用户使用提供方便和舒适。四是组成大系统时性能稳定。对于一些大型的场所，如宾馆、游泳馆、工厂等地方，在使用太阳能热水器时，往往需要很多块太阳能集热器组成大规模的供水系统。如果采用平板太阳能集热器，在集热器与系统之间用金属连接，而不是和真空管太阳能热水器那样用橡塑件连接，就可以保证整个系统的稳定性。因此，在建立大规模太阳能热水系统的时候，往往采用平板太阳能集热。此外，由于平板太阳能热水器结构简单，加工方便和易于规模化生产，还使得它具有制造成本低、安装费用省和使用寿命长等特点。当然，平板太阳能集热器存在的热损失偏高和防冻等问题，也需要通过科技创新进一步得到解决。为了积极参与国际竞争，开拓国内高端市场，我们必须重视平板太阳能热水器的研究与开发，以更加开放的心态，提高我国太阳能热利用的技术水平和国际化水平。
目前在太阳能热水工程中通常采用的太阳能集热器主要有平板型太阳能集热器、全玻璃真空管集热器、U型管式真空管集热器、热管式真空管集热器和直流式真空管集热器五种。
对于全年使用的比较大型的太阳能中央热水系统，要求太阳能集热器应具有一定的承压力，比较高集热效率，比较小的管道阻力，抗冻能力强，易于维护。在这几种太阳能集热器中，全玻璃真空管集热器虽然热集热效率高，市场占有率大，但因其不能承压运行，容易冻裂，不适宜用在大面积的太阳能热水系统中，绝大部分都被用作家用太阳能热水器的集热部件。
其它四种均为金属吸热体的太阳能集热器，可以承压运行，适用于在大型的太阳能热水工程中应用。
平板集热器是应用比较早的一种太阳能集热装置，一直以来也是世界太阳能市场的主导产品，广泛应用于各种低温热水加热领域，但随着真空管太阳能集热器的出现，受其自身结构的局限，在集热效率上已不具备优势，因防冻问题以及集热性能受季节和环境影响较大，目前主要在南方冬季气温较高的地区应用，在北方寒冷地区冬季运行效果欠佳，不推荐在大型热水工程中应用。
U型管式真空管集热器、热管式真空管集热器和直流式真空管集热器是在全玻璃真空管集热器基础上发展起来产品，三者的共同特点都具有比较高的集热效率，以金属作为吸热体，可以承压运行，但从集热效率、防漏、防垢、耐久性、安全性、可靠性、安装维护难度等方面进行综合评价，热管式真空管集热器是最适宜在中央热水供应系统中采用的太阳能集热器类型，U型管式真空管集热器和直流式真空管集热器次之。热管式真空管集热器利用热管传热，干性连接，管内不走水，具有热容小、传热快、耐冰冻、耐热冲击、承压强、保温好、无渗漏、易维护等优点，U型管式真空管集热器和直流式集热器利用真空管内同心套管直接对工质加热，除了具有运行温度高、承压能力强和耐热冲击性能好等特点外，其集热效率高于其它形式的集热器，并且可以水平安装，简化安装支架，减少安装场地面积，避免集热器影响建筑外观，在太阳能和建筑结合方面具有较强的适应性，但其安装程序比热管式真空管集热器复杂，接口较多，运行中有漏水隐患，系统维护成本相对较高。
平板太阳能热水器优点
1、平板太阳能热水器是非常的适合建筑一体化要求的。由于平板式太阳能热水器的平面结构特性，使其在设计时不受形态或尺寸的约束，形态结构灵活随意，比较容易实现与建筑构件的结合。另外，其金属材质的集热板，对于安装和维护提供了较大的便利。
2、它的热效率是很高的。平板太阳能集热器不像真空管那样存在间隙，它是一个连续的平面，在被太阳光照射时，整个集热器表面都可以接受太阳光。因此，在同样的采光面积和日照强度下，平板式太阳能热水器的日平均效率比真空管要高6%以上。
3、平板的太阳能热水器承压性能是非常好的。平板太阳能集热器的吸热板采用的是金属材料，集热器与贮水箱的连接也采用金属零件，所以，它可以承受来自自来水和循环泵的压力。
4、性能也是非常的稳定的。在一些大型的场所，比如宾馆、游泳馆、工厂等地，使用太阳能热水器就需要较多的太阳能集热器组成大规模的供水系统。真空管太阳能热水器，使用的是橡塑件进行连接，系统使用起来非常不稳定，而平板太阳能集热器则是通过金属来连接集热器与系统，系统稳定性非常好
平板太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置，它是一种特殊的热交换器，集热器中的工质与远距离的太阳进行热交换。平板太阳能集热器是由吸热板芯、壳体、透明盖板、保温材料及有关零部件组成。在加接循环管道，保温水箱后，即成为能吸收太阳辐射热，使水温升高。
平板太阳能集热器是太阳能低温热利用的基本部件，也一直是世界太阳能市场的主导产品。平板型集热器已广泛套用于生活用水加热、游泳池加热、工业用水加热、建筑物采暖与空调等诸多领域。用平板太阳能集热器部件组成的热水器即平板太阳能热水器。平板太阳能集热器主要由平板太阳能集热器吸热板、平板太阳能集热器透明盖板、平板太阳能集热器隔热层和平板太阳能集热器外壳等几部分组成。
基本介绍 中文名 ：平板太阳能集热器 功能 ：吸收太阳辐射能量向工质传递热量 性质 ：热交换器 构成 ：板太阳能集热器透明盖板等 透明盖板材料 ：厚度为3~5mm的平板玻璃 工作原理 ：将阳光变为热能 工作原理,基本结构,吸热板,涂层,透明盖板,隔热层,外壳,特点, 工作原理 平板太阳能集热器的基本工作原理十分简单。概括地说，阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上，其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收，转变为热能，并传向流体通道中的工质。这样，从集热器底部入口的冷工质，在流体通道中被太阳能所加热，温度逐渐升高，加热后的热工质，带着有用的热能从集热器的上端出口，蓄入贮水箱中待用，即为有用能量收益。与此同时，由于吸热体温度升高，通过透明盖板和外壳向环境散失热量，构成平板太阳集热器的各种热损失。 平板太阳能集热器结构示意图 基本结构 吸热板 吸热板是平板太阳能集热器内吸收太阳辐射能并向传热工质传递热量的部件，其基本上是平板形状。 平板太阳能集热器吸热板结构形式 在平板形状的吸热板上，通常都布置有排管和集管。排管是指吸热板纵向排列并构成流体通道的部件；集管是指吸热板上下两端横向连线若干根排管并构成流体通道的部件。吸热板的材料种类很多，有铜、铝合金、铜铝复合、不锈钢、镀锌钢、塑胶、橡胶等。吸热板有如下主要结构形式（如图）。 平板太阳能集热器吸热板所用材料 ⑴平板太阳能集管和支管采用TP2铜TP2铜磷脱氧铜是熔解高纯度的原材料，把熔化铜中产生的氧气用亲氧性的磷（P）脱氧，使其氧含量降低到100PPm以下，从而提高其延展性、耐蚀性、热传导性、焊接性、抽拉加工性，在高温中也不发生氢脆现象。 铜磷脱氧铜是熔解高纯度的原材料 ⑵平板太阳能集热器条带（整板）采用铜或铝TU1无氧紫铜标准(GB/T5231-2001） 条带（整板）采用铜或铝TU1无氧紫铜标准 平板太阳能集热器吸热板材料特性及适用范围：氧的含量极低，纯度高，导电导热性极好，延展性极好，透气率低，无“氢病”或极少“氢病”；加工性能和焊接、耐蚀耐寒性均好。 按吸热板的结构不同可分类为：管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圆管式和热管式。 ⒈管板式吸热板 平板太阳能集热器管板式吸热板 管板式吸热板是将排管与平板以一定的结合方式连线构成吸热条带（如右图所示），然后再与上下集管焊接成平板太阳能集热器吸热板。这是目前国内外使用比较普遍的吸热板结构类型。 ⒉翼管式吸热板 翼管式吸热板是利用模子挤压拉伸工艺制成金属管两侧连有翼片的吸热条带（如右图），然后再与上下集管焊接成吸热板。平板太阳能集热器吸热板材料一般采用铝合金。 平板太阳能集热器翼管式吸热板 翼管式吸热板的优点：热效率高，管子和平板是一体，无结合热阻；耐压能力强，铝合金管可以承受较高的压力。 翼管式吸热板的缺点：水质不易保证，铝合金会被腐蚀；材料用量大，工艺要求管壁和翼片都有较大的厚度；动态特性差，吸热板有较大的热容量。 ⒊蛇管式吸热板 蛇管式吸热板是将金属管弯曲成蛇形（如右图），然后再与平板焊接构成吸热板。这种结构类型在国外使用较多。吸热板材料一般采用铜，焊接工艺可采用高频焊接或超声焊接。 蛇管式吸热板优点：不需要另外焊接集管，减少泄漏的可能性；热效率高，无结合热阻；水质清洁，铜管不会被腐蚀；保证质量，整个生产过程实现机械化；耐压能力强，铜管可以承受较高的压力。 平板太阳能集热器蛇管式吸热板 蛇管式吸热板缺点：流动阻力大，流体通道不是并联而是串联；焊接难度大，焊缝不是直线而是曲线。 ⒋扁盒式吸热板 扁盒式吸热板是将两块金属板分别模压成型，然后再焊接成一体构成吸热板，吸热板材料可采用不锈钢、铝合金、镀锌钢等。 通常，流体通道之间采用点焊工艺，平板太阳能集热器扁盒式吸热板四周采用滚焊工艺。 平板太阳能集热器扁盒式吸热板优点：热效率高，管子和平板是一体，无结合热阻；不需要焊接集管，流体通道和集管采用一次模压成型。 扁盒式吸热板缺点：焊接工艺难度大，容易出现焊接穿透或者焊接不牢的问题；耐压能力差，焊点不能承受较高的压力；动态特性差，流体通道的横截面大，吸热板有较大的热容量；有时水质不易保证，铝合金和镀锌钢都会被腐蚀。 涂层 为了使平板太阳能集热器吸热板可以最大限度地吸收太阳辐射能并将其转换成热能，在吸热板上应覆盖有深色的涂层，这称为太阳能吸收涂层。 吸热板的涂层材料对吸收太阳辐射能量起非常重要的作用。因为太阳辐射的波长主要集中在03~25μm的范围内，而吸热板的热辐射则主要集中在2~20μm的波长范围内，要增强吸热板对太阳辐射的吸收能力，又要减小热损失，降低吸热板的热辐射，就需要采用选择性涂料。选择性涂料是对太阳短波辐射具有较高吸收率，而对长波热辐射发射率却较低的一种涂料，目前国内外的生产厂大多采用磁控溅射的方法制作选择性涂层，可达到吸收率093～095，发射率012~004，大大提高了产品热性能。 吸收涂层可分为两大类： ⑴非选择性吸收涂层和选择性吸收涂层。 ⑵非选择性吸收涂层是指其光学特性与辐射波长无关的吸收涂层；选择性吸收涂层则是指其光学特性随辐射波长不同有显著变化的吸收涂层。 一般而言，要单纯达到高的太阳吸收比并不十分困难，难的是要在保持高的太阳吸收比的同时又达到低的发射率。对于选择性吸收涂层来说，随着太阳吸收比的提高，往往发射率也随之升高；对于通常使用的黑板漆来说，其太阳吸收比可高达095，但发射率也在090左右，所以属于非选择性吸收涂层。 选择性吸收涂层可以用多种方法来制备，如喷涂方法、化学方法、电化学方法、真空蒸发方法、磁控溅射方法等。采用这些方法制备的选择性吸收涂层，绝大多数的太阳吸收比都可达到090以上，但是它们可达到的发射率范围却有明显的区别。从发射率的性能角度出发，上述各种方法优劣的排列顺序应是：磁控溅射方法、真空蒸发方法、电化学方法、化学方法、喷涂方法。当然，每种方法的发射率值都有一定的范围，某种涂层的实际发射率值取决于制备该涂层工艺最佳化的程度。 按吸热板涂层可分类为：电镀涂层、化学表面转化涂层、真空镀涂层。 ⒈电镀涂层： ⑴黑铬涂层 黑铬涂层的吸收比α和发射比ε分别为093～097和007～015，α/ε为6～13，具有优良的光谱选择性。黑铬涂层的热稳定性和抗高温性能也很好，适用于高温条件，在300℃能长期稳定工作。此外，黑铬涂层还具有较好的耐候性和耐蚀性。但是，现在采用的电镀黑铬工艺，电流密度大（15～200A/dm2），溶液导电性差，电镀时会产生大量的焦耳热，需要冷却和通风排气才能维持正常生产。另外，黑铬镀在非铜件上，需要先预镀铜，再镀光亮镍，最后镀黑铬，生产成本较高。 ⑵黑镍涂层 黑镍涂层的吸收比α可达093～096，热发射比ε为008～015，α/ε接近6～12，其吸收性能较好。黑镍涂层很薄，为了提高涂层与基体的结合力和耐蚀性，常采用中间涂层（如Ni，Cu，Cd）或双层镍涂层。由于黑镍涂层的热稳定性、耐蚀性较差，通常只适用于低温太阳能热利用。 ⑶黑钴涂层 黑钴涂层的主要成分是CoS，具有蜂窝型网状结构，其吸收比α可达094～096，发射比ε为012～014，α/ε为67～8。 ⒉电化学表面转化涂层 ⑴铝阳极氧化涂层 铝及铝合金的阳极氧化可在硫酸介质中进行，但在太阳能热利用中，主要用磷酸介质。铝氧化涂层着色有多种工艺，其中电解着色工艺获得的涂层，具有牢固、稳定、耐晒优良特性，并且可进行大规模生产。 铝阳极氧化涂层是一种多孔膜，孔隙率达22%，电解着色时金属易沉积在微孔中。用于电解着色的金属盐类有：镍盐、锡盐、钴盐和铜盐等。 铝阳极氧化涂层，耐蚀、耐磨和耐光照等性能也相当好，在平板太阳能热水器中已得到广泛套用。 ⑵CuO转化涂层 以阳极氧化法制取的CuO转化涂层，NaOH电解液的浓度为1mol/L，电流密度为2mA/cm2，温度为50~57℃。涂层的吸收比可达088~095，法向发射比为015~030。这种CuO涂层有一层黑色绒面，保护不好，会导致吸收比的降低。 ⒊真空镀涂层 可以采用真空蒸发和磁控溅射技术制备选择吸收性能优良的涂层，但后者的设备比较简单，工艺控制方便，容易在大面积上获得均匀一致的涂层。 目前，国内生产的全玻璃真空集热管和高档平板集热器吸热板都采用磁控溅射技术制备吸收涂层。 透明盖板 透明盖板是平板集热器中覆盖吸热板、并由透明（或半透明）材料组成的板状部件。它的功能主要有3个：一是透过太阳辐射，使其投射在吸热板上；二是保护吸热板，使其不受灰尘及雨雪的侵蚀；三是形成温室效应，阻止吸热板在温度升高后通过对流和辐射向周围环境散热。 平板太阳能集热器透明盖板的层数及间距 平板太阳能集热器透明盖板的层数取决于平板太阳能集热器的工作温度及使用地区的气候条件。 绝大多数情况下，平板太阳能集热器都采用单层透明盖板 当平板太阳能集热器的工作温度较高或者在气温较低的地区使用，譬如在中国南方进行太阳能空调或者在中国北方进行太阳能采暖，平板太阳能集热器宜采用双层透明盖板。 一般情况下，很少采用3层或3层以上透明盖板，因为随着层数增多，虽然可以进一步减少集热器的对流和辐射热损失，但同时会大幅度降低实际有效的太阳透射比。 对于平板太阳能集热器透明盖板与吸热板之间的距离，国内外文献提出过各种不同的数值，有的还根据平板夹层内空气自然对流换热机理提出了最佳间距。但有一点结论是共同的，即透明盖板与平板太阳能集热器吸热板之间的距离应大于20mm。 透明盖板的材料选择： 用于透明盖板的材料主要有两大类： ⒈平板玻璃 平板玻璃具有红外透射比低、导热系数小、耐候性能好等特点，在这些方面无疑是可以很好地满足太阳能集热器透明盖板的要求。然而，对于平板玻璃来说，太阳透射比和冲击强度是两个需要重视的问题。 目前常用的透明盖板材料是厚度为3~5mm的平板玻璃，超白低铁钢化玻璃或超白低铁布纹钢化玻璃，透过率高，能够抗冰雹，抗击打，安全可靠。常用玻璃厚度为32mm和40mm两种。 平板太阳能集热器平板玻璃透明盖板 平板太阳能集热器超超白玻璃盖板是一种超透明低铁玻璃，也称低铁玻璃、高透明玻璃。它是一种高品质、多功能的新型高档玻璃品种，透光率可达915%以上，具有晶莹剔透、高档典雅的特性，有玻璃家族“水晶王子”之称。超白玻璃同时具备优质浮法玻璃所具有的一切可加工性能，具有优越的物理、机械及光学性能，可像其他优质浮法玻璃一样进行各种深加工。 平板太阳能集热器超白玻璃盖板的独特优势： A、玻璃的自爆率低：采用高纯度原材料，相对普通玻璃不含各种引爆杂质，从而大大降低了钢化后的自爆率。 B、颜色一致性：超白玻璃采用先进的色度分析仪和分析软体，确保了玻璃颜色的一致性。 C、可见光透过率高，通透性好：大于93%的可见光透过率，使集热器得到更多太阳能量。 D、紫外线透过率低：降低对其他材料的老化影响。 ⒉玻璃钢板。 平板太阳能集热器玻璃钢板（即玻璃纤维增强塑胶板）具有太阳透射比高、导热系数小、冲击强度高等特点，在这些方面无疑也是可以很好地满足太阳能集热器透明盖板的要求。然而，对于玻璃钢板来说，红外透射比和耐候性能是两个需要重视的问题。玻璃钢板的单色透射比与波长关系曲线表明，单色透射比不仅在2pm以内有很高的数值，而且在25pm以上仍有较高的数值。 平板太阳能集热器玻璃钢板透明盖板 因此，平板太阳能集热器玻璃钢板的太阳透射比一般都在088以上，但它的红外透射比也比平板玻璃高得多。 平板太阳能集热器玻璃钢板通过使用高键能树脂和胶衣，可以减少受紫外线破坏的程度。但是，玻璃钢板的使用寿命是无论如何不能跟作为无机材料的平板玻璃相比拟的。 当然，平板太阳能集热器玻璃钢板具有一些平板玻璃所没有的特点。例如：玻璃钢板的质量轻，便于太阳能集热器的运输及安装；玻璃钢板的加工性能好，便于根据太阳能集热器产品的需要进行加工成型。 平板太阳能集热器玻璃钢板作为集热器的盖板套用已经越来越少了，目前只在部分低端产品有套用。 两者相比，目前国内外使用更广泛的还是平板玻璃。 隔热层 一、隔热层是集热器中抑制吸热板通过传导向周围环境散热的部件 二、隔热层的厚度 隔热层的厚度应根据选用的材料种类、集热器的工作温度、使用地区的气候条件等因素来确定。 隔热层的厚度应当遵循这样一条原则： 材料的导热系数越大、平板太阳能集热器的工作温度越高、使用地区的气温越低则隔热层的厚度就要求越大。一般来说，底部隔热层的厚度选用30~50mm，侧面隔热层的厚度与之大致相同。 三、平板太阳能集热器隔热层材料 用于隔热层的材料有：岩棉、玻璃棉、聚氨酯、聚苯乙烯等。目前使用较多的是玻璃棉。虽然聚苯乙烯的导热系数很小，但在温度高于70℃时就会变形收缩，影响它在集热器中的隔热效果。在实际使用时，往往需要在底部隔热层与吸热板之间放置一层薄薄的玻璃棉或岩棉，在四周隔热层的表面贴一层薄的镀铝聚酯薄膜，使隔热层在较低的温度条件下工作。即便如此，时间长久后，仍会有一定的收缩，所以使用聚苯乙烯时，应给予足够的重视。 岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯隔热层材料 玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维，具有成型好、体积密度小、热导率低、保温绝热、吸音性能好、耐腐饰、化学性能稳定。 酚醛泡沫是一种新型的可以提高平板太阳能集热器的高效保温材料。市场上已逐渐有厂家在使用。 聚氨酯、酚醛泡沫隔热层材料 酚醛泡沫介绍：酚醛泡沫（PhenolicFoam，简称PF），是以酚醛树脂和乳化剂、发泡剂、固化剂及其他助剂等多种物质，经科学配方发泡固化而成的闭孔型硬质泡沫塑胶。 酚醛泡沫材料的特性总结如下： A、出色的保温隔热性能，导热系数<003W/m·K。 B、较高的工作温度。酚醛泡沫能在-200℃~160℃(允许瞬时250℃）长期工作，无收缩。 C、出色的耐候性。长期暴露在高温之下，仍然有较好的保温隔热性能，不会释放任何可能阻隔太阳能辐射的挥发性物质。 D、不燃性。酚醛泡沫（100mm厚）抗火焰能力可达1小时以上不被穿透，且无烟，无有害气体散发。酚醛泡沫见明火时，表面形成结构碳，无滴落物、无卷曲、无融化现象。过火后，表面形成结构碳的石墨层，有效地保护了泡沫的内结构。 E、环保。采用无氟发泡技术，无纤维，符合国家、国际的环保要求。 酚醛泡沫与聚氨酯相比：相近的保温性能，却具有更高的工作温度，且不燃。 酚醛泡沫与岩棉相比：更好的保温性能，更干净，对人体无害。 外壳 外壳是集热器中保护及固定吸热板、透明盖板和隔热层的部件。 外壳的技术要求 根据平板太阳能集热器外壳的功能，要求平板太阳能集热器外壳有一定的强度和刚度，有较好的密封性及耐腐蚀性，而且有美观的外形。 外壳的材料 用于外壳的材料有铝合金、不锈钢板、碳钢板、塑胶、玻璃钢等。为了提高平板太阳能集热器外壳的密封性，有的产品已采用碳钢板一次模压成型工艺。 目前平板集热器外壳（框线）套用最多的材料是铝合金和碳钢板一次模压成型。 铝合金：一般套用的为6063T5的铝合金型材。6063系列铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对平板太阳能集热器铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 特点 一、结构简单，灵活精巧、易维护； 二、形式多变，易与建筑完美融合； 三、寿命长、性能稳定； 四、防冻防垢、融霜化雪； 五、水质清洁、利于健康。 平板太阳能集热器结构简单，运行可靠，成本低廉，热流密度较低，即工质的温度也较低，安全可靠，与真空管太阳能集热器相比，它具有承压能力强，吸热面积大等特点，是太阳能与建筑一体结合最佳选择的集热器类型之。
四季沐歌高性能平板集热器优势：
四季沐歌每块高性能平板集热器面积为1502平方米。主要有以下特点
（1）性能高：目前低温应用领域国际最高的产品，达到918%，同等屋面节能效果是光伏、光热产品中最优的选择
（2）占地小：比真空管类系统节省占地面积达到50%（注意核算标注用采光面积核算，指标要统一）
（3）故障低：故障点相比于真空管系统减少99%，相比于小平板减少94%
（4）价格优：承压系统中高效平板价格更低，性能更高，大面积系统与小平板类似
（5）抗风好：抗风性能好，通过试验报告，我们的产品可以抗风14级
（6）基础少：相比于真空管、小平板产品基础减少50%以上，防水好做，维护量少
（7）安装快：高效大平板安装4分钟安装15㎡，快于其他产品80%以上
（8）系统大：高效大平板产品串并联的系统更大，利用管道更少，集成度高，实施简单
（9）更先进：平板在欧美国家占比90%以上，国内近几年的发展已经从10%上升到40%，大势所趋，系统升级
（10）应用广：高效大平板在地域上适应力强，严寒天气集热依旧强劲，同时场景可以用于洗浴、工业生产、采暖补充等。
平板太阳能集热器优点
1、安全、不炸管，是目前所有阳台壁挂式太阳能热水器中安全性最高的产品。
2、平板太阳能集热器安装不受限制，可安装于南面阳台、墙壁、遮阳棚、窗间墙等位置，水箱可安装于阳台、卫生间或者空调机位旁，适用于各种建筑设计要求。
3、由于平板太阳能热水器结构简单，加工方便和易于规模化生产，还使得它具有制造成本低、安装费用省和使用寿命长等特点。
平板太阳能集热器缺点
1、平板太阳能集热器存在的热损失偏高和防冻等问题。“天孜”平板太阳能集热器是防冻液循环，所以不存在防冻问题，热损失也降到了最低标准。
真空管太阳能集热器优点
1、真空管太阳能集热器热损失比较低
真空管太阳能集热器缺点
1、真空管太阳能集热器内是水循环冬天存在结冰冻坏真空管的问题。
2、真空管太阳能集热器时间用长了会根据水质的不同而产生水垢，水质越差水垢越严重。
3、真空管集热器由于运行温度比较高，忽然碰到冷热轻易炸管裂管。
扩展资料：
平板太阳能集热器和真空管太阳能集热器工作原理
1、平板太阳能集热器
阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上，其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收，转变为热能，并传向流体通道中的工质。这样，从集热器底部入口的冷工质，在流体通道中被太阳能所加热，温度逐渐升高。
加热后的热工质，带着有用的热能从集热器的上端出口，蓄入贮水箱中待用，即为有用能量收益。与此同时，由于吸热体温度升高，通过透明盖板和外壳向环境散失热量，构成平板太阳集热器的各种热损失。
2、真空管太阳能集热器
采用内管的吸热涂层对太阳光吸收，加热内管里的水，在与水箱或连箱进行交换，提高水温。作为一种集热板它在吸热的同时也会进行散热，而热量的传递只有三种方式：辐射，传导，对流。
真空管太阳能的三种散热传热方式均很小，内管的水银涂层防止热量辐射；内外管中间的真空层防止热量传导；至于热量的对流散发对真空管太阳能而言，几乎为零。热效率达935%比平板太阳能提高50-80%。
参考资料：
百度百科-真空管太阳能集热器
一、太阳能优点：承压、有独特的过热保护功能、抗冻防冻、具有融雪化雪功能、防止太阳能“冬眠”现象、与建筑完美结合（阳台壁挂与外墙挂壁广泛应用在城市高楼大厦和高档别墅）、安装方便、易搬运安装、热效率高、得热量大、采光面大、有效得热面积大、热损失少、水温稳定、易控、使用寿命长。
缺点：保温性差
二、真空管太阳能优点：安全、节能、环保、经济。尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主，电能为辅的能源利用方式使太阳能热水器全年全天候正常运行。
缺点： 易碎、易破损、维护成本高、无过热保护功能、不抗冻，零下20度不能正常使用、无融雪化雪功能，冬雪天呈现“冬眠”现象、不美观、安装不方便、仅能安放在屋顶、增加屋顶负重、易碎、不适合与实现建筑一体化、不利于城市高层建筑使用、不易运输与安装、玻璃管间隙大、单位有效集热面积低、得热量低、需要占用更大的建筑空间、容易产生水垢、不能饮用、落水出水式、易造成水浪费、水温不稳定、难控制。
目前国内市场上用的太阳能集热器的类型主要有：平板式、真空管式、热管式、U型管式等四种，四种类型各有优缺点，没有一种是完美的、占有绝对优势的。用户选择太阳能集热器类型应根据安装所在地的气候特征以及所需热水温度、用途来选定。
对于广东、福建、海南、广西、云南等冬天不结冰的南方地区的用户，选取用平板式太阳能集热器是非常合适的，因为不需要考虑冬天抗冻的问题，而平板型太阳能集热器的缺点是不抗冻，所以在南方地区使用，该缺点不会表现出来，而平板型的优点却是非常突出的：热效率高，金属管板式结构、免维护、15年寿命、性价比高。
长江、黄河流域地区的用户，因为冬天会结冰，而且冬天气温高于—20℃，所以选用真空管太阳能集热器是比较合适的，既可以抗冻，性价比也比热管、U型管高，但是真空管的主要缺点是：不承压、易结水垢、易爆裂。
