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国内外平板型太阳能集热器的发展概况

   日期:2012-07-13     来源:太阳能热水器网    浏览:426    评论:0    

平板型集热器高效选择性涂层

为了提高太阳能集热器的效率,唯一有效的办法是在保持最大限度采集太阳能的同时尽可能减小其对流和辐射热损。采用优质选择性吸收涂层材料和高透过率盖板材料是满足上述要求的重要途径。

随着太阳能热利用技术的发展,我国对选择性吸收材料的研究工作已有二十年的历史了。太阳能集热器的发展过程也是涂层技术的发展过程。期间经历了从非选择性的普通黑漆到选择性的硫化铅、金属氧化物涂料,从黑镍、黑铬到铝阳极化涂层等一代接一代的更新换代过程。随着涂层技术的不断进步涂层性能得到了很大的提高。目前我国平板型集热器吸收表面主要采用铝条带上阳极化着色和铜条带上黑铬选择性涂层。

间歇式磁控溅射铝-氮-铝材料选择性吸收涂层的镀膜生产技术是随着真空管集热器的产生而发展起来的,基本上代表了当前我国中低温选择性吸收材料的生产水平。由于该涂层耐候性能较差,不适于平板型集热器的使用。

目前,国际上发达国家,尤其是欧洲,选择性吸收涂层的生产主要有两个特点,其一是采用真空镀膜技术,其二是采用卷绕式连续镀膜方式。即使是湿法镀膜也采用连续镀膜工艺。如丹麦的BATEC公司是生产黑铬吸收涂层的,在铜条带上采用连续电镀的方法进行生产。年生产能力为十几万平米,产品的光学性能及耐候性都很理想。此外,德国几个生产选择性涂层的公司,如INTERPANE、TINOX、ALANOD公司都是采用真空方法和连续生产方式进行吸收涂层生产的。

真空镀膜技术生产工艺不存在污染问题,涂层光学性能优良,但连续化生产线投资较大,涂层生产成本较高,有些真空镀膜涂层耐候性能不很理想。湿法镀膜技术采用电化学方法生产,工艺设计或生产控制不当,容易造成一定程度的污染,但涂层(如黑铬涂层)连续化生产线投资较小,涂层具有优良的光学性能而且也具有非常优异的耐热耐湿耐候性能。

目前,国内多家研究机构和生产厂家均在开展用于平板型集热器的高性能太阳能选择性涂层生产工艺和设备研究。因此与国外在太阳能选择性涂层方面的技术差距将会越来越小,这为国内平板型集热器技术的提升打下基础。

平板型集热器性能比较

关于平板型集热器太阳能系统,业界存在一些误解。其一是平板型集热器太阳能系统四季全天候运行问题,很多人认为平板型集热器太阳能系统不能在冬季运行,实际上这种观点是错误的。目前,平板型集热器太阳能系统一般采用回流排空技术,在北方地区可方便地解决集热器过冬防冻问题,无集热器冻坏的后顾之忧,并且可以解决夏季(或热水负荷不匹配时)系统过热问题,这一特点对太阳能采暖系统非常有利。此外,回流排空防过热、防冻技术方案在荷兰等欧洲国家也大量使用,是一种非常成熟的技术方案。

另一个误解是平板型集热器得热量问题,很多人认为平板型集热器太阳能热水系统的得热量(或产水量)要低于真空管集热器热水系统,实际检测表明:

采用黑铬选择涂层平板型集热器热水系统产水量要高于相同总面积的真空管集热器热水系统。

平板型太阳能尤其是新型高效平板,热效率高,寿命长,减免维护,运行可靠,与建筑结合美观,安装灵活,不受限制,承压运行,抗冻防垢,有融雪化霜功能,任何地区任何季节都可使用,实用性强,所以在国外发达地区成为主流产品。

 
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