集熱器

太陽能是新能源與可再生能源中最引人注目的清潔能源，其有利於能源節約與環境保護，可以説未來全球能源的主流就是太陽能， 太陽能利用技術正得到越來越廣泛的重視。 太陽集熱器是太陽能熱利用中最重要的組成部分，其性能對整個系統成敗起着決定性作用 ^[1]  。按其是否聚光這一基本特徵可分為非聚光和聚光兩大類。

非聚光型主要包括平板集熱器與真空管集熱器等，其集熱温度通常較低，適用於中、低温（温度在 "以下）熱用户。 對於暖通行業，非聚光型集熱能夠滿足供暖、供熱水使用要求，因此受到了業內人士的關注 ^[2]  。

我國太陽熱水器近年來發展迅速， 至1998 年底，已有近2000萬

的太陽熱水器投入使用，1997年全國太陽熱水器的年產量將近350萬

， 其中平板型熱水器約佔45%， 真空管熱水器約佔30%。

太陽熱水器的應用主要是提供生活熱水， 但在夏天由於太陽輻射強、氣温高， 太陽熱水器產熱水量大、

温度高，所產的高温熱水往往用不完。 這種情況在南方每年大約有 6~8 個月時間， 在北方也有 4~6個月。 利用這些用不完的熱水來實現製冷空調是一個更加理想的方案。

在廣東省江門市建成了我國首座大型實用性太陽能空調系統，並於1998 年6月投入運行。該 系 統 以

平板太陽能集熱器為

的辦公樓提供空調。 江門太陽能空調系統取得成功， 不僅證明了利用太陽熱水器實現製冷空調的可行性， 技術上使普通的太陽熱水系統與太陽能空調系統 “ 接軌”， 同時還開闢了太陽熱水器一個更新、更廣的應用領域。

性能良好的太陽能集熱器是太陽能空調的關鍵技術設備之一。 成熟的太陽能集熱器主要有：平板集熱器、全玻璃真空管集熱器和熱管式真空管集熱器。 平板集熱器以其簡單價廉和安裝方便在全世界都獲得廣泛的應用， 在我國南方也占主導地位。但平板集熱器在高温段熱效率偏低，表面熱損大，用於太陽能空調還不夠理想 ^[2]  。

平板集熱器由集熱板、透明蓋板、隔熱層和殼體四部分組成。其有很多優點，如可以吸收太陽輻射中的散射日射、不需要追蹤太陽的裝置、結構和製造工藝簡單；維修簡便和價格低廉等。 雖然冬季室外氣温過低時，可能出現集熱管破裂、凍結等問題，但隨着蜂窩和熱管技術的進一步研究，這些問題必將解決，因此其有一定的發展前途 ^[1]  。

全玻璃真空管太陽集熱器由於集熱效率高、價格較低而在太陽能供暖領域得到了應用。但常規的全玻璃真空管集熱器的承壓能力較低，單管破裂會影響系統的整體運行 ^[3]  。

熱管式真空管集熱器，屬於太陽能集熱器技術領域。其包括支架，支架上端固定設置聯箱，聯箱上連接設置真空管，真空管底端通過設置的抱箍固定於支架，所述的聯箱中設置流道，流道與設置在真空管中的熱管的冷凝段固定連接，所述的真空管通過其上套接設置的真空管塑料管套與聯箱連接。上述的熱管式真空管集熱器，結構簡單，設計合理，將熱管的冷凝端直接與流道固定，減少了因熱傳遞消耗的熱量，同時通過真空管塑料管套將真空管與聯箱連接，安裝簡單方便。本實用新型的集熱器最高空曬温度可達220℃，單真空管最高空曬温度可達260℃，熱效率比普通的熱管式真空管集熱器高10%以上 ^[4]  。