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太阳能热水器的一些简单状况:太阳能集热器介绍

这个地方就是比较见真功夫的了。加热能力就靠集热器的转换效率。从最早的平板式到现在的真空管式,桑普还有一个更先进的热管式(俗称太空管)。平板式由于集热效率偏低,目前在北方地区的个人应用似乎比较少了。热管式集热器,在国内我只知道桑普在用。市场上的绝大多数产品都是真空管式的。

真空管:管子分内外两层,之间抽空空气,起到隔热作用。内层玻璃的外壁涂(还有镀、喷、溅等工艺)吸热材料,现在普遍是深蓝色的,内层玻璃管内走水。最早的产品直径是47mm的,这个标准的来源我不太清楚,反正就这么用下来了。后来有些厂家以扩大集热面积为由,加粗了集热管,58mm,70mm等产品都开始出现。但至于实效如何,不同方面有不同的观点,余以为,在同等价格情况下,多只细管的效果应该不输于少量粗管。

扩展类的真空管:三层管,为了提高换热速度,业界发明了另外一种工艺,在普通两层玻璃管内再增加一层空管,这样集热管内的水变“薄”了(实际是体积变小了),这样管内的水升温更快,提高了交换效率。但是,由于部分地区水质比较硬,如果长期使用的话,会在管内结成水垢,存在影响流动速度甚至堵塞水管的风险,所以有些厂家就不再使用这种技术了。后来又出现使用铜管来代替第三层玻璃管的技术,在恩派的产品里有。不过由于有色金属价格不断攀升,这样的产品成本也会随之增加的。

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热管式集热管:好像国内是桑普最早使用(我觉得好像也是唯一使用似的)。利用热质的相变(液、气态转化)过程,达到快速传热的目的。先说一下它的结构吧:也是两层结构,外层为玻璃,内层为喷涂了集热颜色的带翼空心金属管,金属管只有1cm左右粗细,管内抽高度真空,比上面的那种玻璃真空管的真空度要高得多,然后其中存留一些热质——桑普用的就是水。由于热管中的气压非常低,所以其热质的气化温度非常低,按照桑普的设计,大约在20度即可,而依靠比较大的集热面积,很容易达到20摄氏度,即使外界温度很低。当这些气化的水(水蒸气)移动到冷凝端的时候,会变回水,释放相变热,从而使冷凝端温度升高。而冷凝端是埋在储水罐中的。据某些厂家公布的测试数据,冷凝端的温度可以高达200摄氏度以上。

话再说回来,集热器的转换效率(热量采集量)是集热器的关键指标,但遗憾的是,这些指标在厂家的宣传材料上很少能找到。不过呢,厂家一般都会告诉你,他的产品水平比国家标准高多少(其实储水罐的保温性能也有国家标准的),这样就可以有个相对的比较了。

需要特别说明的是,热管式集热管的优势有两点:

1、在比较寒冷的环境下依然能够采集热量,比如很北方的冬季还能够正常使用;

2、由于冷水不进入集热管,不存在炸管的风险;当夏天热水器没有上水时,集热管温度有可能达到100度,这时如果灌入冷水,极有可能造成集热管破裂;

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