1、太陽能真空管的組成
太陽能真空管主要由三部分組成:外玻璃管、內玻璃管、吸熱涂層。
①內外玻璃管一般選用高硬度的高硼硅玻璃,牢固,保溫效果好。外管選用透明的玻璃,內外玻璃管中間形成真空夾層,真空層降低氣體對流從而減少熱損失,具有光投射率高,反射率低,傳熱效率低等優點。②內管玻璃外壁噴涂吸熱涂層,一般采用三靶鍍膜技術,集熱面積更大,升溫更快。
2、太陽能平板集熱器的組成
太陽能平板集熱器主要由五部分組成:板芯、邊框、蓋板、底板、保溫層。
①板芯俗稱吸熱板:吸收太陽輻射能量并向集熱器工作介質傳送能量的部件,常用BT板制作而成,涂層通過物理氣相沉積法(PVD)將涂層連續地鍍在紫銅上。實現高吸收率、低反射率。
②邊框使用船用級別的鋁合金制造而成,強度高,耐腐蝕性強,保證室外使用壽命長。③蓋板采用超白低鐵布紋鋼化玻璃制造,強度高、耐腐蝕和抗沖擊性能好,透光率能達到91%以上。④保溫層采用先進的聚氨酯發泡材料保溫,具有強度高、熱導率小、不吸水、提高集熱器的熱效率。⑤底板采用不易生銹的鍍鋅板制造,。
3、價格、施工成本分析比較
價格成本:①一根Φ58集熱管市場批發價格在15元左右,一根Φ58集熱管的集熱面積約為0.16m2,一組真空管集熱系統為50支管集熱面積為8 m2,外加一套工程用聯想成本300元左右。
②一塊平板集熱板的市場批發價800元左右,一塊平板集熱器的集熱面積約為2m2。③由此可見:一組真空管集熱系統集熱面積為8m2的太陽能系統,平板集熱器成本為800*4=3200元,真空管集熱器成本為50*15+300=1050元。明顯平板集熱器系統成本遠大于真空管集熱器系統。
施工成本:市面上太陽能施工安裝成本大概在150元/m2,那么安裝8m2的太陽能系統施工成本都是1200元,但是由于平板集熱器是一個整體,安裝明顯要比真空管集熱器方便,更快。從安裝角度來看,平板集熱器施工成本較低。
4、建筑結合美觀度比較
真空管集熱器由于在現場安裝時需要組裝,安裝不方便,整體性也比較差,在于建筑物結合安裝時,美觀度及整體性比較差。
平板集熱器生產結構簡單、整體性好、加工方便,生產制作易于規?;F桨寮療崞髋c建筑結合而不破壞建筑美觀,易于安裝在陽臺,墻壁、屋面等地方。
5、運行穩定性比較
①真空管集熱器是非承壓的,抗沖擊能力較低,環境溫度發生較大變化時也容易爆管,一旦發生爆管事故,系統便停止運行,影響使用。②真空管集熱器熱效率更高,在冬季嚴寒地區都可以使用,在有0℃以下的地區使用真空管,是不容易炸管的。③真空管由于安裝空隙比較大固抗風、抗冰雹能力比平板集熱器好。④真空管系統的維修方便,只需要簡單地關閉閥門,更換真空管就能正常運行。
①平板集熱器能夠承壓運行,但是熱效率比較低,抗凍能力差,在0℃以下天氣使用時,容易凍壞板芯。②平板集熱器安裝整體性好,抗風、抗冰雹能力比真空管差。③平板集熱器由于安裝整體性好,一旦發生損壞,維修起來困難,需要多人配合完成。
由于目前市面太陽能集熱器有很多改進產品,太陽能集熱器在強度,抗沖擊性上都有很大的提高,再加上系統的完善,在設計的時候還是要根據用戶需求,才能選擇出更好更實用的產品。
6、強度方面的比較
目前國內真空管的玻璃材質大多是高硼硅3.3,厚度1.5mm,抗沖擊能力低于平板集熱器采用的鋼化玻璃。在國標監測試驗時,平板集熱器用直徑20mm的鋼球沖擊,無破損。真空管集熱器是用15-25mm的冰塊沖擊,無破損。
①真空管集熱器強度較低,整體性較差,不能承壓工作,需要承壓工作時要加輔助換熱設備,成本增大。②由于真空管外玻璃采用的是玻璃材質,受到大的沖擊時容易爆管。③內管玻璃由于溫差發生較大變化時,由于熱脹冷縮原理也會發生爆管現象。所以,真空管集熱器在運行中的強度性能比較差。④真空管涂層在真空環境下不受氧化,使用壽命在15年以上
①平板集熱器強度高,整體性好,能承受最大0.6MPa的壓力運行。②板芯由于采用了銅鋁復合工藝不會有爆管危險。③板芯涂層由于材料由于在陽光的照射和空氣的氧化下,三到五年后開始老化,所以平板集熱器的使用壽命一般在10年左右。