平板型太阳集热器

平板集热器
吸热板
透明盖板 采光面积（A） 辐照量（H） 吸收率 （α） 发射率（ε）
时间常数 τc
三、定义及术语
太阳能热利用系统中，接收太阳辐射并向其传 热工质传递热量的非聚光型部件。其中吸热体 结构基本为平板形状。
平板集热器内带有流体通道的基本为平板形状的吸热体。
平板集热器采光口上复盖的一层或若干层透明板状器件。 其作用为透过太阳辐射、阻止长波辐射透出、降低吸热 板热损以及减少环境对集热器的影响。 集热器采光平面上接收太阳辐射的最大投影面积。单位为 平方米（m2）。
表示集热器改进型号 表示集热器采光面积 表示吸热体的材料类型及其涂层类型 表示吸热体的结构类型/工作压力 表示平板型太阳能
第一部分 第二部分
用汉语拼音字母P表示平板型太阳能集热器。
用G（管板式）、Y（翼管式）、B（扁盒式）、S（蛇管 式）表示吸热体的结构类型。用阿拉伯数字表示以MPa为单 位的工作压力,小数点后保留一位数字。
11 热性能
注： η0α为集热器基于采光面积、进口温度的瞬时效率截距； U为以Ti※为参考的集热器总热损系数；
b、应作出（te－ta）随时间的变化曲线，并给出平板型太阳能集热器 的时间常数τc；
c、应给出平板型太阳能集热器的入射角修正系数Kθ随入射角θ的变 化曲线和θ=50°时的Kθ值；
12 压力降落 应作出平板型太阳能集热器压力降落特性曲线△p～
采光面积为2.0㎡ 吸热体材料为铜，吸热体涂层为黑铬 管板式吸热体结构，集热器工作压力为0.6 MPa 平板型太阳能集热器
六、平板集热器技术要求
序 项目
号
技术要求
试验方法
1 外观
集热器零部件易于更换、维护和检查，易固定。吸热体在壳体体内易 GB/T470 安装平整，间隙均匀。透明盖板与壳体应密封接触，考虑热膨胀情况， 6-2007 透明盖板无扭曲、划痕。壳体应耐腐蚀，外表面涂层应无剥落。隔热 7.2 体应填塞严实，不应有明显萎缩或膨胀隆起现象。产品标记符合标准 规定
表1 用于吸热体与传热工质接触部位的材料
材料
标准
紫铜管
GB/T1527
紫铜带
GB/T11087
防锈铝板
GB/T3880
表2 用于透明盖板的材料 材料
普通平板玻璃 钢化玻璃
聚酯玻璃钢
标准 GB4871 GB15763.2 GB/T1446
表3 用于隔热体的材料
材料
标准
聚氨酯泡沫塑料
QB/T3806
岩棉a
吸热板是吸收 太阳辐射能量并向 集热器工作介质传 递热量的部件。
吸热板的材料， 目前国内已大量采 用铜材，但也有采用 铝合金、钢材、镀锌 板和不锈钢的；沿海 水质较差地区，则有 使用塑料的。
吸热板芯
保温层
平板集热器的 组成
透明盖板
保温层的作用是减少集 热器向四周环境的散热， 以提高集热器的热效率。 要求保温层材料的保温性 能良好，即材料的导热系 数小，不吸水。这就可以 用较薄的保温层达到较好 的保温效果，底部保温层 一般3～5cm厚，四周保温 层的厚度为底部的一半。
意义 日太阳辐照量 总太阳辐照度 环境或周围空气温度 太阳能集热器工质出口温度 太阳能集热器工质进口温度 归一化温差=（ti－ta）/G 周围空气速度或风速 以Ti※为参考的太阳能集热器总热损系数 入射角修正系数 基于采光面积、进口温度的集热器瞬时效率截距 集热器时间常数 入射角 压力降落 通过集热器的流量
全铜镀黑铬 平板集热器
2、产品结构及工作原理
平板集热器的工作原理
平板型太阳集热器的工作 原理，是让阳光透过透光盖 板照射在表面涂有高太阳能 吸收率涂层的吸热板上，吸 热板吸收太阳辐射能量后温 度升高，一方面将热量传递 给集热器内的工质，使工质 温度升高，作为载热体输出 有用能量，另一方面也向四 周散热。盖板则起允许可见 光线透过，而红外热射线不 能透过的作用，也就是所谓 温室效应，使工质能带走更 多的热量而提高太阳集热器 的热效率。
阳镀 极黑 化铬 涂涂 层层
阳镀 极黑 化铬 涂涂 层层
镀 黑 铬 涂 层
蓝 钛 涂 层
镀 黑 铬 涂 层
蓝 钛 涂 层
镀 黑 铬 涂 层
蓝 钛 涂 层
镀 黑 铬 涂 层
蓝 钛 涂 层
阳 极 化 涂 层
集热器板芯的型式分类
管
翼
板
管
式
式
扁 盒 式
翼 管 式
铜铝复合阳极 氧化平板集热 器
氮氧化钛板芯 平板集热器
GB/T11835
玻璃棉a
GB/T13350
聚苯乙烯泡沫塑料b
GB/T10801.1, GB/T10801.2
a ）若用此种材，应在吸热体与吸热材料之间采取固定措施以免保温材料下滑和外鼓。 b ）若用此种材，应在吸热体与吸热材料之间采取一些隔离措施。
七、平板集热器检测试验项目及方法
7.1、试验顺序
第三部分 第四部分
用表3的拼音字母表示吸热体材料的类型，表3中没有表示 的新材料一般用其汉语拼音的第一个字线表示。对由不同材 料组成的吸热体，应采用“管材代号/板材代号”表达材料类型, 如铜铝复合的表达方式“T/L”。
吸热体涂层类型一般用汉语拼音第一个字线表示，吸热体 材料类型和吸热体涂层之间用“/”隔开.
芯
全铜超声波焊接 翅片截面
注：铜-铝复合式为翅片的 条带为铝基材，有阳极氧 化选择性、镀黑铬和蓝钛 涂层，铜管与铝条带采用 超声波焊接和激光焊接
3. 3、全铜蛇管式吸热板芯结构
全铜镀黑铬或蓝钛 吸收涂层蛇管式板
芯
该板芯为承压型，吸收率 镀黑铬为94％（蓝钛为96 ％），发射率为10％（蓝
钛8％）左右
GB3100 国际单位制及其应用 GB/T4271 平板型太阳能性试验方法
GB/T12467.3 焊接质量要求 金属材料的熔化焊 第3部分:一般质量要求
GB/T12936 太阳能利用术语 GB/T13384 机电产品包装通用技术条件 JJG 1032 光学辐射计量名词及定义 ISO 9488 太阳能词汇
★平板集热器进出口管径推荐采用的公称尺寸：15㎜、20㎜、25㎜、32㎜。 ★吸热体的对角线长度误差按GB/T1800.3-1998表1的IT14级精度选用。 ★吸热体的翘度误差按GB/T1800.3-1998表1的IT16级精度选用。 ★平板集热器的壳体外形尺寸误差按GB/T1800.3-1998表1的IT14级精度选用。
7.7
7 外热冲击 不允许有裂纹、变形、水凝结或浸水
7.8
8 内热冲击 不允许损坏
7.9
9 淋雨 应无渗水或破坏
7.10
10 耐冻试验 集热器应无泄漏、损坏、变形、扭曲，部件与工质不允许冻结
7.11
序 项目
号
技术要求
a、平板集热器的瞬时效率截距η0α应不低于0.72； 平板型太阳能集热器的总热损U应不大于6.0W/（m2. ℃）；
盖板的作用是为减小热损失。集 热器的吸热板在将接收到的太阳辐 射能量转变成传输给工作介质的热 能时，也向周围环境散失热量；在 吸热板上表面加设可透过可见光而 不透过红外热射线的透明盖板，就 有效地减少了这部分能量的损失。
外壳 （边框、底板）
为了将吸热板、盖板、保温材料组成 一个整体并保持一定的刚度和强度便于安 装，需要有一个美观的外壳，一般用钢材 、彩色钢板、压花铝板、铝板、不锈钢板 、塑料、玻璃钢等制成。
平板太阳能集热器
(GB/T6424-2007)
——嘉普通太阳能公司
目录
一、标准适用范围 二、引用标准 三、术语及定义 四、符号与单位 五、平板集热器产品分类与标记 六、平板集热器技术要求 七、平板集热器检测试验项目及方法 八、平板集热器检验规则 九、产品的标志、包装、运输、贮存 十、本公司集热器产品特点及应用
7.2、外观检查
试验条件 试验方法
试验在常温下进行，对样品进行两次外观检查（首 次检查和末次检查），首次检查在做其他14项检测项目 之前进行，末次检查在完成除透射比和涂层之外的其他 12项后进行。
由专业技术人员目视检查平板型太阳能集热器产品 的主要部件情况，对主要部件存在的问题进行判定。
试验结果
平板型太阳能集热器样品外观没有问题。 首次和末次的外观检查结果一致。
1-外观
2-耐压
3-刚度
4-强度
பைடு நூலகம்
5-闷晒
10-耐冷试验 9-淋雨
11-热性能 12压力降落
8-内热冲击
7-外热冲击 6-空晒
13-耐撞击 14-耐压 15-外观
17-透射比
16-涂层
●在各方均同意或试验室认为必要的情况下不遵循以上检测顺序时，检测顺序 的改变在检测结果中给出。 ●对于某些鉴定性试验，集热器的一部分可能被破坏，如集热器的背面可能需 要打一个孔安装温度传感器来测量吸热体的温度。在这种情况下应确保任何情 况下不至于影响后面的检测结果，如淋雨试验可能会受打孔的影响。
此部
位可 采用 超声 波或 激光 焊接
4、平板集热器结构尺寸
●平板型太阳能集热器外形尺寸宜参照建筑模数确定，国标中的尺寸只作为推荐尺寸
平板太阳能集热器国标推荐外形尺寸
长a
宽b
长a
1.0m
1.0m
1.5m
1.2m
1.0m
2.0m
注： a与b 的测量位置分别为外边框的长度与宽度的最大尺寸
宽b 1.0m 1.0m
13 耐撞击 应无划痕、翘曲、裂纹、断裂或穿孔
14 涂层
吸热体和壳体的涂层应无剥落、反光或发白现象，应给出吸热体的 红外发射，吸热体涂层的吸收比应不低于0.92
15 透射比 应给出透明盖板的透射比
试验方法 GB/T470 6-2007 7.12
7.13 7.14 7.15 7.16 7.17
◆吸热体材料与工质接触部位不应溶解出有碍人体健康的物质。材料选择标准参照表1； 吸热体焊接应符合GB/T12467.3的规定。 ◆透明盖板材料参照表2中标准； ◆隔热体热导率不大于0.055W/ (m·℃)。隔热体材料参考表3中标准。 ◆吸热体和壳体涂层的推荐技术要求参见表4（见29页）
用阿拉伯数字表示以㎡为单位的平板集热器的采光面积, 小数点后面保留一位数字。
第五部分
用阿拉伯数字表示该型号的平板集热器的改进序号
▲在各相邻部分之间用“—”隔开
5.2、标记示例
以采光面积为2㎡的铜管、板式、涂层为黑铬的2型平板型太阳 能集热器产品为例。
P—G/0.6—T/HG—2.0—2 集热器的改进序号为2型
2 耐压
传热工质应无泄漏,非承压式集热器应承受0.06MPa的工作压力，承压 7.3 式集热器应承受0.6MPa的工作压力
3 刚度 应无损坏及明显变形
7.4
4 强度 应无损坏及明显变形，透明盖板应不与吸热体接触
7.5
5 闷晒 应无泄漏、开裂、破损、变形或其它损坏
7.6
6 空晒 应无开裂、破损、变形或其它损坏
一、标准适用范围
《平板型太阳能集热器》 GB/T6424-2007
本标准适用于利用太阳辐射加 热，传热工质为液体的平板型号 太阳能集热器。
！不适用于真空管式太阳能集热器和闷晒式热水器
二、引用标准
GB/T191 包装储运图示标志
GB/T1800.3-1998 极限与配合 基础 第3部分:标准公差和基本偏差数值表
辐照度对时间的积分。单位为焦〔耳〕每平方米（J/m2）。
吸收的与入射的辐射能通量之比。
热辐射体的辐射出射度与处于相同温度的全辐射体的辐 射出射度之比。
太阳辐照度或工质进口温度每发生一个阶跃变化之后，集热器工质出 口温度随之变化后达到它稳定值的63.2％所需要的时间。
四、符号与单位
符号 H G ta te ti Ti※ u U Kθ ηo.α τc θ △p
3、吸热板芯结构 3.1、铜铝复合吸热板芯结构
该板芯为非承压型，吸 收率为90％，发射率为
20％左右
铜铝复合阳极化 选择性吸收涂层
板芯
铜铝复合阳 极
化翅片截面
3.2、全铜（铜铝）条带式吸热 板芯结构
该板芯为承压型，吸收率 镀黑铬为94％（蓝钛为96 ％），发射率为10％（蓝
钛8％）左右
全铜镀黑铬或蓝钛 吸收涂层超声波板
单位 MJ/(㎡·d) W/㎡ ℃ ℃ ℃ (㎡·℃)/W m/s W/ (㎡·℃) 1 1 s
o
pa Kg/s
五、平板集热器产品分类与标记
1、产品分类
我公司 的产品
国标中按集热板芯的型式进行分类
管板式
翼管式
扁盒式
蛇管式
公司产品是按吸热涂层及边框的结构进行分类
66型
80型
100型
一体式 无拉钉式 阳台壁挂
嘉普通平板太阳能集热器推荐外形尺寸
长a
宽b
长a
宽b
2.0m
1.0m
1.5m
1.0m
2.4m
0.8m
注： a与b 的测量位置分别为外边框的长度与宽度的最大尺寸
★嘉普通平板集热器进出口管径推荐采用的公称尺寸：22㎜、25㎜。
5、平板集热器产品标记 5.1、标记内容
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 第五部分