对太阳热水器聚光板作用的探讨和试验 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-5-16  |
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太阳热水器发展至今，玻璃真空式集热管已成为应用最为广泛的集热器主要品种之一。人们在实际使用中，也注意到这样一种问题，即虽然真空式集热管的集热效率较高，但是它却无法突破集热面积受限制的瓶颈，如不考虑人为因素，它的最大集热面积仅有集热管表面积的50％，所以，人们在实践中，相继推出多种形式的反光式聚光板，努力试图突破集热面积极限。
从理论上讲，太阳能反光型聚光板，就是将散射的阳光，让它按照人们为它安排的方向聚集作用于真空管的阴影部分而发挥增加真空管的集热面积的作用。综合市场上众多品牌太阳热水器，有用轧花铝板的，有用不锈钢板、铝合金薄板轧纹的等作为反光型聚光板，经过笔者多次试验比较，它们的反光效果均不如人意，有些甚至就是一块儿无用的挡风板而已。 它们都有几条关键环节没有抓住，即反光型聚光板如果不注重反光效果，哪儿来的高效聚光能力呢？这是其一；反光型聚光板除了有较强的反光能力之外，还要考虑所有较长使用寿命的材料，有的材料虽然当时尚有一定的反光能力，但时间稍长就失效了，这是其二；反光型聚光板，要有合理的受光面积，真空管与聚光板之间要有科学的距离，这是其三；还有最关键的是反光型聚光板与真空管之间要有精密准确的倾角。只有综合以上几点关键，反复试验才能摸索出最具反光能力有相当使用寿命的好材料，制造出科学的聚光能力最强的聚光板。 我们不能不注意这一点，综观目前市场上各种聚光板的实际效果不如人意，所以一些厂家包括品牌厂家，倾向于加长、加大真空管尺寸，依靠直接增加真空管集热面积大做文章。使得真空管的长度从１．２米逐步增加到目前的２米的超长规格，更是将真空管直径从Φ４７增加到Φ５８、Φ７０、Φ９０、Φ１００的超大规格；由于真空管的长度增加，致使太阳能热水器的整体高度和占地面积不断扩大，造成安装难度增加，对支架、水箱的强度要求提高抗风能力大大下降，更由于与城市建筑的相背，而在一些城市的普及严重受阻。 我们通过计算知道，一支Φ47×１．５ｍ的真空管的实际集热表面积为1500㎜－（藏在水箱内的部分）200㎜×真空管直径×圆周率1300ｍｍ×47×π×５０％＝0.096㎡，而一支Φ47×1.8ｍ的真空管的集热表面积（计算略方法同上）为0.118㎡。因为真空管长度增加300㎜，同时也使集热表面积增加３０％。 而使用我们优选的反光型聚光板与Φ47×1.5ｍ的真空管试验结果表明：数据见上表（取最佳反光面积最佳反光倾角）即Φ47×1500的真空管的集热面积比Φ47×1800的真空管集热面积大得多，其至超过Φ47×2000的真空管的集热面积，计算值由于测量工具及其他因素的影响，可能与实际稍有一些出入，但不可置疑，集热面积因采用新型反光型聚光板及对真空管间距离的合理调整而有令人欢欣鼓舞的增加。集热效率大大提高。 |
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