平板太陽能的結(jié)構(gòu)組成和功能介紹

平板太陽能熱水器一般由吸熱板、蓋板（鋼化玻璃）、保溫層、外殼；四大部件組成，如下圖1所示：

吸熱板是吸收太陽輻射能量并向集熱器工作介質(zhì)傳遞熱量的部件，吸熱板的一般形狀入下圖2所示。

目前我國大量采用銅質(zhì)材料作為吸熱板的材料，但也有一些廠商為了節(jié)省成本使用鋁合金、鋼材、鍍鋅板、不銹鋼等，水質(zhì)差的地方甚至有使用塑料的，兼職不可理喻。

吸熱板的涂層對(duì)太陽能輻射吸收起到了非常重要的作用。因?yàn)樘栞椛涞牟ㄩL主要集中在0.3至2.5μm（微米）的波長范圍內(nèi)，要增強(qiáng)吸熱板對(duì)太陽能輻射吸收的強(qiáng)度，還要減少熱量的損失，減少吸熱板的輻射等，那就需要采用選擇性功能強(qiáng)的涂料。選擇性涂料是對(duì)太陽短波輻射具有較高吸收率（吸收率用A表示），而對(duì)長植熱輻射發(fā)射率卻較低的一種涂料（用B表示），目前國內(nèi)外的生產(chǎn)廠大多來用磁控濺射的方法制作選擇性涂料層，可達(dá)到吸收率A＝O.93～0 95，發(fā)射率B=0.12～0.04，大大提高了產(chǎn)品熱性能。但對(duì)在常年耳境溫度較高的云南地區(qū)使用的集熱器，為了降低成本，也可選用非選擇性涂料——黑鎳、黑鉻、黑漆等作為吸熱板涂層。

對(duì)吸熱板有如下技術(shù)要求：

①有一定的革壓能力；

③與工作介質(zhì)的相容性好；

③熱傳遞性能好；

④加工工藝簡單；

1、吸熱極，吸熱板有如下幾種結(jié)構(gòu)：

1、管板式加工工藝己從簡單的管、板、槽結(jié)合， 發(fā)展到來用銅悍、電阻焊、超聲波焊或高頻焊工藝及銅鋁（全銅）復(fù)合。銅鋁〈全銅）復(fù)合工藝量將兩片鋁帶〈或銅帶〉與根銅管軋制在一起， 達(dá)到金相結(jié)合， 再用高壓氣體在工裝夾具中吹脹。 因此， 無接觸熱阻，熱效率高，是目前應(yīng)用最多的種板芯。

2、扁盒式采用金屬桓模壓成型后， 再將其焊接成一體， 各流道間用點(diǎn)悍， 吸熱器四周用滾焊，材料為鋁合金、鍍鋅板、銅板等． 其特點(diǎn)是管子和吸熱板為一體， 使熱性能提高． 缺點(diǎn)是時(shí)焊接工藝有一定要求， 否則容易焊穿或未捍住，承壓高一定限制， 成本也稍高只適用于小面積且家庭用熱水器中。當(dāng)材料采鍍鋅板時(shí)，悍點(diǎn)處經(jīng)一段時(shí)間的使用后可能生銹或穿孔。此外，容水量大時(shí)，集熱器動(dòng)態(tài)特性有所下降。

2扁管武采用模子擠壓拉伸成形的工藝，使扁管兩邊在翼片，即吸熱條帶，然后與上下集管焊成吸熱板，承壓能力較好，一般般用防銹鋁合金。缺點(diǎn)是對(duì)在水質(zhì)有一定要求，怕生銹、怕酸性水被腐蝕。由于工藝方法所限，扁管璧及板的厚度相對(duì)比較厚，用料量大，同時(shí)造成集熱器熱容較大，容水量大，使動(dòng)態(tài)熱特性下降，

2、蓋板

蓋板的作用是減小熱損失。集熱器的吸熱板將接收到的太陽輻射能量轉(zhuǎn)變成熱能傳輸給工作介質(zhì)時(shí)，也向周圍環(huán)境散失熱量；在吸熱板上表面加設(shè)能透過可見光而不透過紅外熱射線的透明蓋板，就可在有效地減少這部分能量的損失。對(duì)蓋板有如下技術(shù)要求。

①高全光量過率，陽光透過蓋板后照射到吸熱板上并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，蓋蓋板對(duì)時(shí)太陽光光譜

的全光透過率越高，則照射到吸熱板的光線越強(qiáng)，所得到的熱量越大，集熱器效率越高。

②耐沖擊強(qiáng)度高，蓋板具有高的耐沖擊強(qiáng)度，在使用中受到冰雹、石頭等外力碰撞時(shí)，不致?lián)p壞．

③良好的耐候性能，集熱器通常安裝在室外朝陽處 ，長期遭受恃、熱、光、風(fēng)、雨、 雪等侵蝕，如果蓋板不具在良好的耐候性，則其透光、強(qiáng)度等性能急劇下降，會(huì)導(dǎo)致集熱器的工作壽命縮短。

絕熱性能好，集熱器工作時(shí)的溫度較高，必然有一部分熱量通過蓋板向外傳導(dǎo)散熱導(dǎo)率越大，則絕熱性能越差，散失熱量越大，集熱器效率越差。

加工性能好，要求裁剪性能好，單向彎曲性能好，便于制造廠家按產(chǎn)品需要加工成型。

3、保溫層

保溫層的作用是減少集熱器向周圍環(huán)境的散熱， 以提高集熱器的熱效率。要求保溫層材料的保溫性能良好， 即材料的熱導(dǎo)率小，不吸水。這就可以用較薄的保溫層達(dá)到較好的保溫效果，底部保溫層一般3～5cm厚，四周保溫層的厚度為底部的一半。常用的保溫材料有巖棉、礦棉、聚苯乙烯、聚氨酯等。因聚苯乙烯在溫度較高時(shí)會(huì)收縮〈使用溫度不高于70°C）， 使用時(shí)往往在它與吸熱板之間先放薄層巖棉或者礦棉， 使其在較低的溫度下工作， 但時(shí)間長了后， 仍然在一定的收縮率，故使用時(shí)，應(yīng)給予足夠的重視。 目前產(chǎn)品使用較多的是巖棉，最好是使用聚氨酯發(fā)泡制品。

4、外殼

外殼為了將吸熱板、 蓋板、 保溫材料組成一個(gè)整體并保持一定的剛度和強(qiáng)度，便于安裝， 需要有一個(gè)美觀的外殼， 一般用鋼材、 彩色鋼板、 壓花鋁板、 鋁板、 不銹鋼板、 塑料、 鋼化玻璃等制成。