|
马上注册,结识高手,享用更多资源,轻松玩转三维网社区。
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
一、集热器(collector)基本组成 ) O8 q& } c, s! f
吸热板(absorber)表面涂上选择性吸收膜,吸收太阳辐射能量。其上有管路导引工作流体(一般常用水作为工作流体),将吸热板上所吸收之太阳热能传输至使用端利用。 # m; l$ j* H' o- Y
& U! T7 X4 |2 [& m
选择性吸收膜(Selective Surface Coating)具有高吸收率、低放射率之光学特性,主要将太阳辐射能大量吸收,并降低辐射损失。
( B- D4 @9 K2 j/ s. j3 s
; I/ k7 j5 F8 t$ b/ Z0 Q由於吸热板吸收太阳辐射能量,集热板表面温度提高,为降低与表面空气之对流损失(或受风影响)及热传导损失,因此,吸热板上方以透明面盖大气隔离;集热器周围及底部因太阳光并直接非照射,所获能量有限,故以保温材料包覆,以降低热损失。 ) Z2 Y' o% E/ h) H1 R5 u; q% W
$ P- D& R- y Q+ T) ]5 f8 b
二、储热桶(Storage Tank) & ?8 G- L! Y! h( K. C+ d/ r
- L/ s+ w2 R, B, ^) |由於太阳能并非稳定供应,为供应阴雨天、夜间时之负载需求,需藉由储热桶储存热能,稳定供应负载热能。储热桶一般依外型长宽比分为卧式与立式两种。
, P; h" G( r$ c! d5 ~, [, T; p7 `$ @% Y( I& N( N
三、集热器种类(Types of Collectors)
- m; L1 u0 J% C1 R1 W, c" Y
G! b; S3 F" C& d1 d( h商用集热器可分为平板式集热器、真空管式集热器、热管式集热器、储置式热水器。
+ ^) \) |+ q2 w! k7 x+ M, B6 z9 V) T0 X! P6 |, k0 b
1. 商用平板式集热器之集热板形式一般为铜板铜管、铜鳍片铜管、不锈钢板管、非金属板管(高分子化合物)等。依用途、操作温度及设置成本之考量,透明面盖成为非必要元件,因此,又分为有面盖式集热器及无面盖式集热器。一般非金属平板集热器主要由EPDM 或Copolymer 等制成,用於温水游泳池。
; e! |' }; z; {7 L2 t4 R3 F9 o# y3 s0 X- @* F
2. 商用真空管集热器之集热板形式有玻璃管、铜鳍片铜管、铜管等。集热板周围以透明材(玻璃管)包覆,内部抽制成真空状态,以降低内部空气造成之传导热损。由於真空管式集热器之上下四周均为透明材,因此,有些产品配合聚光用反射板,将太阳光有效集中在集热板上,提高收集能力。 . p7 `8 B1 r9 s9 F& ?) q5 K, m
: V5 V) I2 u" K* b8 w; w3. 热管式集热器是将集热板之导管做成热管形式,以提升集热板在寒地、高山、防结垢应用方面之适用能力。因此在集热器外型结构上有平板式热管集热器及真空热管式集热器。 , E5 a# J/ l; s9 r3 f
+ Y0 ]! A4 @8 g: ^1 F7 d2 p/ U3 A4. 储置式集热器在结构上是将集热器与储热桶结合在一起之复合体。换句语说,储置式集热器是一种兼具集热储热功能之集热器。 % s- x1 \& }0 Y2 ~: f- F) O
. U- m/ r1 \( H
四、系统种类pes of Systems)
5 s. Y4 z0 X7 A1 s* Y! X/ O% R* d6 V3 g# H, d7 q' c
太阳能集热器之应系统主要依循环系统分类,分为自然循环式系统(passivesystem)与强制式循环系统(active system)两种,太阳能集热器系统之功能当然在于收集太阳热能、传输此一热能、及储存热能,以供应使用。而自然循环式系统之传热(循环)之动力方式系利用虹吸原理,以工作流体之密度因温度改变(受重力影响)造成之对流动力,驱动工作流体循环传输热能。强制循环式系统是利用控制器控制泵浦,以驱动工作流体循环,传输热能。因此,对于虹吸特性低之系统设计,均以强制循环式为主,其系统特性如储热桶之底部较集热器顶端低。 5 N6 i+ {+ d2 @3 m/ W8 r7 V3 q
* ^ j1 N# F& A' H4 G太阳能集热器之应用系统依工作流体性质分类,分为太阳能空气加热器与太阳能热水器两种。太阳能空气加热器主要以空气为工作流体,在集热器中吸收太阳热能,以热空报导利用在干燥、除湿等。太阳能热水器主要以水为工作流体,在集热器中吸收太阳热能,以热水方式利用在盥洗、养殖、工业预热等。 3 x2 U7 Y' [8 ^4 w; D$ Z" }6 h
( r1 C p4 w) N- M
太阳能集热之应用系统依工作流体之加热循环形式,分为直接(循环)加热式及间接(循环)加热式。由於水在90oC 以上或10oC 以下之相态变化,对系统造成复杂性,因此,往往在水中加入抗冻液、或直接使用热媒油,以降低工作流体之相态变化现象及提升操作温度范围。此类系统之工作流体若因不适合直接利用,而必须利用热交换器引进另一循环系统来使用者,称为间接循环加热系统。在另一方面来说,不需利用热交换器介入另一循环系统,以集热器内之工作流体,加热后(吸收太阳热能)直接利用者,称为直接循环加热式系统。 . ~9 }5 n' p9 X' E ~
3 }" c2 r1 G v" W: |五、应用种类(Types of Applications)
0 H: x1 c# Q$ w6 N9 z
& |( O3 Q4 s. [# j7 A/ q( G太阳能热水器系统:
$ h" w. M7 u% x/ c6 H1 t( }6 c$ u1 H9 N6 g
*鱼类养殖业(25~28oC) 2 o4 ]4 B' _# A, H' @
/ n. O3 d+ \2 b5 @$ B*暖房(25~28oC) 3 T0 {; Q; V( T$ y; d5 Z `9 r
# g1 j! e. [/ E/ ^* M$ f
*温水游泳池(28~30oC)
6 E# B: B4 s, Q/ x* m" X( j A. {% j4 T9 t; J* |* J
*家用、宿舍、旅等盥浴(55~60oC)
$ n6 K7 {& `) t& Z
4 C7 }0 y. g |* L* n# n* f# N9 P7 _*工业过程预热(80oC 以上) 9 g: r; z$ U# `1 F
% B9 T& B* p/ L0 A
* 除湿(80oC 以上) % J+ b+ Q1 ~4 t5 D
4 K% t0 ^7 Q E: _
太阳能空气加热器系统:
) l5 k, R2 x7 u. ^" o8 L6 o) h+ l5 T/ u( q) T3 Z5 L$ U2 Y
*暖房(25~28oC) ( _: ~5 T# z8 n# h+ w4 }3 O6 n
7 ~. j C5 o% C0 {8 N+ V j. T; N$ {*温室栽培(25~28oC) - G$ {4 K# g9 D% P+ s; G# v& R
$ j! X6 h" v% U0 c& ]) ~
*农业、木材乾燥(80oC 以上) |
|