太陽能熱利用產(chǎn)品性能和特點

1太陽能熱利用產(chǎn)品性能和特點鄭瑞澄，ZhengRuicheng國家太陽能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（北京）2主要內(nèi)容產(chǎn)品類型產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品性能設(shè)計選型3太陽能集熱器產(chǎn)品分類太陽集熱器的產(chǎn)品分類和特點平板型太陽集熱器結(jié)構(gòu)1—透明蓋層2—隔熱材料3—吸熱板4—排管5—外殼平板型太陽集熱器的工作原理陽光透過透光蓋板照射在表面涂有高太陽能吸收率涂層的吸熱板上，吸熱板吸收太陽輻射能量后溫度升高，將熱量傳遞給集熱器內(nèi)的工質(zhì)，使工質(zhì)溫度升高，蓋板允許可見光線透過，而紅外熱射線不能透過。

4產(chǎn)品分類真空管型太陽集熱器全玻璃真空管型太陽集熱器結(jié)構(gòu)原理太陽能透過外玻璃管照射到內(nèi)管外表面吸熱體上轉(zhuǎn)換為熱能，然后加熱內(nèi)玻璃管內(nèi)的傳熱流體，由于夾層之間被抽真空，有效降低了向周圍環(huán)境的熱損失，使集熱效率提高；其產(chǎn)品質(zhì)量與選用的玻璃材料、真空性能和選擇性吸收膜有重要關(guān)系。1―――外玻璃管2――內(nèi)玻璃管3――真空4――有支架的消氣劑5――選擇性吸收表面5產(chǎn)品分類金屬—玻璃結(jié)構(gòu)真空管型太陽集熱器（1）U型管式真空管型太陽集熱器（2）熱管式真空管型太陽集熱器

6太陽能熱水市場的主流產(chǎn)品仍是直插式（緊湊式）太陽熱水器7太陽能熱利用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T18708《家用太陽熱水系統(tǒng)熱性能試驗方法》GB/T19141《家用太陽熱水系統(tǒng)技術(shù)條件》

GB/T4271《太陽能集熱器熱性能試驗方法》GB/T17581《真空管型太陽能集熱器》GB/T6424《平板型太陽能集熱器》GB/T17049《全玻璃真空太陽集熱管》GB/T19775《玻璃-金屬封接式熱管真空太陽集熱管》GB/T18713《太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計、安裝及工程驗收技術(shù)規(guī)范》GB/T20095《太陽熱水系統(tǒng)性能評定規(guī)范》合格產(chǎn)品的熱性能指標(biāo)家用太陽能熱水系統(tǒng)

日太陽輻照量:17MJ/m2，平均環(huán)境溫度:15℃～30℃，環(huán)境風(fēng)速≤4m/s，初始水溫:20℃，試驗檢測結(jié)束水溫應(yīng)：

≥45℃日有用得熱量:緊湊式系統(tǒng)：≥7.5MJ/m2分離式系統(tǒng)：≥7.0MJ/m2水箱平均熱損因數(shù)：≤

22W/m3K9合格產(chǎn)品的熱性能指標(biāo)太陽能集熱器瞬時效率截距η0（熱損失近似為零時的瞬時效率）平板型太陽能集熱器：不低于0.72無反射器真空管型太陽能集熱器：不低于0.62有反射器真空管型太陽能集熱器：不低于0.52總熱損系數(shù)U平板型太陽能集熱器：不大于6.0W/m2℃無反射器真空管型太陽能集熱器：不大于3.0W/m2℃有反射器真空管型太陽能集熱器：不大于2.5W/m2℃10國家太陽能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（北京）

試驗檢測設(shè)備開發(fā)全自動家用太陽能熱水器熱性能及能效等級測試系統(tǒng)

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家用太陽能熱水系統(tǒng)

試驗檢測結(jié)束時水箱水溫℃12產(chǎn)品性能產(chǎn)品性能家用太陽能熱水系統(tǒng)

日有用得熱量MJ/m2

13產(chǎn)品性能水箱熱損因數(shù)W/m3·K14產(chǎn)品性能

瞬時效率截距（無熱損失時的瞬時效率）平板太陽能集熱器

15產(chǎn)品性能瞬時效率截距（無熱損失時的瞬時效率）真空管型太陽能集熱器16產(chǎn)品性能

總熱損系數(shù)W/m2℃平板太陽能集熱器

17產(chǎn)品性能總熱損系數(shù)W/m2℃真空管型太陽能集熱器18產(chǎn)品性能水箱大于等于600升的太陽能熱水系統(tǒng)(14-7)日有用得熱量q17MJ/m2升溫性能△t17℃平均值最低值最高值平均值最低值最高值8.57.29.829.925381920產(chǎn)品性能

太陽能集熱器效率（平均水平）平板型太陽能集熱器21產(chǎn)品性能

太陽能集熱器效率（平均水平）真空管太陽能集熱器（無反射板）太陽熱水系統(tǒng)設(shè)計

確定系統(tǒng)的太陽能集熱器面積直接系統(tǒng)（貯水箱容積大于600L）太陽能集熱器面積計算公式：應(yīng)使用基于總面積的效率方程計算ηcd23太陽能集熱器瞬時效率曲線

24太陽能集熱器效率基于總面積與采光面積的瞬時效率曲線（真空管集熱器）25基于不同面積的太陽能集熱器效率太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計集熱器集熱效率ηcd的確定η=η0-a1Ti-a2G(Ti)2

Ti

—歸一化溫差

Ti=（ti-ta）/G

ti—集熱器工質(zhì)進(jìn)口溫度

ta—環(huán)境或周圍空氣溫度

G—太陽總輻射輻照度集熱系統(tǒng)補(bǔ)水溫度為tL，熱水系統(tǒng)的設(shè)計用水溫度（貯水箱終止溫度）為tend，單水箱系統(tǒng)時，ti=【tL/3+tend（2/3）】-5雙水箱或多水箱系統(tǒng)時，ti=tL/3+2f(tend-tL)/3太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計Ta取當(dāng)?shù)氐哪昶骄蛟O(shè)計月的月平均環(huán)境空氣溫度；太陽總輻射輻照度計算如下：

G＝JT/（Sy×3600）,W/m2式中：Sy—當(dāng)?shù)啬昶骄蛟O(shè)計月的月平均每日的日照小