真空管與平板太陽能的區(qū)別
1.市場占有率的比較
目前,我國太陽能應(yīng)用最為普及的是真空管太陽能與平板太陽能兩種形式。江蘇省是最早普及太陽能的省份,也是平板太陽能應(yīng)用最早最廣泛的地區(qū),在九十年代,其他省份的老百姓還不認(rèn)識太陽能為何物時(shí),江蘇已非常普及。八十年代與九十年代,江蘇省處處都是平板太陽能,而到了九九年后由于氣候等因素的制約,生產(chǎn)工藝性要求,性能適應(yīng)性條件等,導(dǎo)致真空管飛速發(fā)展,目前的比例為:平板太陽能占5%;真空管太陽能占95%。
2. 集熱器熱性能比較
1) 平板與真空管集熱器熱工性能對比
通過對平板及真空管集熱器在不同的環(huán)境條件下的吸熱量的測試如下表:

2) 房屋朝向?qū)μ柲艿挠绊懀翰辉谡戏较蚍课,真空管集熱器受影響較小,而平板集熱器集熱效果影響較大;
3.承壓能力的比較
平板太陽能集熱器構(gòu)件為金屬材料組成,集熱器與熱水箱之間的連接件也采用金屬零部件,因而集熱器與連接件都能承受一定的壓力,實(shí)驗(yàn)壓力可達(dá)0.8MPa,即承壓≥0.6MPa。而真空管集熱器的構(gòu)件主要為玻璃耐壓0.15Mpa。
4.防凍與抗凍性能:平板集熱器由于板芯為金屬板芯,其板芯內(nèi)均為較小的毛細(xì)管道,且板芯與外界環(huán)境溫度直接聯(lián)通,故氣溫較低時(shí)容易結(jié)冰,抗凍性能較差;而真空管太陽能由于真空管為暖水瓶結(jié)構(gòu),管子外壁與內(nèi)壁之間為真空狀態(tài),管子內(nèi)水在較低氣溫下也不易結(jié)冰;
5.結(jié)垢:平板太陽能集熱過程主要通過金屬板芯內(nèi)毛細(xì)水管吸熱,故容易在此過程中水與熱金屬(鋁管或銅管)接觸后產(chǎn)生水垢,并且根據(jù)平板集熱器結(jié)構(gòu)當(dāng)水在毛細(xì)水管中結(jié)構(gòu)后是無法清洗排除,故平板太陽能熱水器使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于真空管熱水器;而真空管熱水器集熱器均為玻璃管,水在玻璃管中吸收熱量,在此過程中水與玻璃接觸并不容易產(chǎn)生水垢,就像日常生活中,金屬茶壺?zé)菀桩a(chǎn)生水垢,而暖水瓶不容易產(chǎn)生水垢,且在產(chǎn)生水垢后,水垢與玻璃的親和力較小,暖水瓶中水垢較容易倒出。在排污方面,平板太陽能熱水器下部設(shè)有排污閥,但排污閥無法排出平板毛吸水管中的水垢,只能排除集熱器下部管道中的沉淀物;有人提出真空管有一個(gè)端頭為封閉,容易沉積泥沙,而現(xiàn)今主要供水均為自來水供水,自來水均經(jīng)過多次凈化處理,并無過多沉積物,且真空管熱水器真空管可拆下清洗,且比較容易。故真空管太陽能熱水器使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平板太陽能熱水器。
6.散熱:熱量的傳遞方式有三種:輻射、傳導(dǎo)、對流。平板太陽能熱水器集熱主要通過板芯內(nèi)金屬毛細(xì)水管吸熱,板芯直接與大氣接觸,當(dāng)氣溫較高時(shí),金屬吸熱較快,而當(dāng)氣溫較低時(shí)板芯會(huì)吸收板芯內(nèi)水溫,故散熱較快,實(shí)際上平板式太陽能集熱器的熱效率為54%。;特別是有輔助加熱承壓運(yùn)行時(shí),水箱位置低于集熱器時(shí),由于熱水的比重比冷水輕,這時(shí)水箱內(nèi)的熱水的熱量會(huì)沿管道往上交換而進(jìn)入到集熱器,更加速了集熱器的散熱。真空管太陽能熱水器集熱元件真空管,其內(nèi)壁與外壁之間保持真空,故不容易將管內(nèi)熱量釋放出,保溫性能較好,至于熱量的對流散發(fā)對真空管太陽能而言。熱效率達(dá)93.5%比平板太陽能高出很多。
7.抗風(fēng):平板太陽能集熱器必須連成整塊,中間無空隙,故容易受風(fēng)影響,若放在較高位置需做安全固定,存在安全隱患;真空管熱水器集熱器真空管為圓形,且管與管之間有一定空隙,風(fēng)能直接穿過集熱器,受風(fēng)影響較小,故比較安全。
8.占地面積:以500kg熱水量集熱器計(jì)算,真空管太陽能熱水器集熱面積為:6.4m2;平板太陽能集熱面積為8.33m2,可見,相同熱水量真空管太陽能熱水器占地面積小于平板太陽能集熱面積,故在受屋頂面積限制的建筑下比較適合安裝真空管太陽能熱水器;
9.生產(chǎn)效率:真空管太陽能熱水器規(guī)格型號較為統(tǒng)一,且配套性較好,可以大批量流水線生產(chǎn),而平板太陽能熱水器受限因素較多,以目前中國平板太陽能的生產(chǎn)模式,很難形成機(jī)械化流水線生產(chǎn),特別難以達(dá)到遠(yuǎn)程運(yùn)輸。
10.抗空曬性能:平板太陽能集熱器為普通玻璃,當(dāng)長時(shí)間不用或者太陽能集熱器內(nèi)無水的時(shí)候,經(jīng)太陽暴曬,板芯吸熱后的熱量直接傳遞給玻璃,而普通玻璃耐高溫性差,平板太陽能熱水器抗高溫性能較弱,而真空管太陽能熱水器的真空管空曬性能可承受250℃;
11.照射角:平板太陽能集熱器對照射角及方位的要求較高,需盡量面南;而真空管熱水器真空管為圓形,能有效吸收各個(gè)角度的陽光照射,故在方位較差或者日照較差的角度仍能使用真空管熱水器。 |