真空管与平板太阳能比较Word文档格式.docx

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众所周知，集热器效率方程基于不同参考面积，集热器效率方程中各参数不同，差别比较大。

作为生产商，一般需给出集热器的总面积（占地面积）、采光面积、吸热器面积三个数据，供设计选型。

基于吸热器面积，一般真空管集热器略高，但由于其结构使然，其总面积一般也大，基于总面积时，平板集热器效果最好，瞬时效率相比高50%以上。

集热器总面积决定了可安装集热器数量，所以，比较起来，为达到同样效果，需要平板集热器数量最少，投资回报最好。

几种工程上常用集热器性能比较如下图，从中可以看出，在低温热水（60oC）需求下，基于总面积的三种类型集热器效率差别不大，而基于吸热体面积时，平板集热器相比则有高大25%以上的优势。

作为一般的太阳能热水工程，最好的选择是使用平板集热器。

热性能报告取自瑞士SPF测试中心网站公布测试报告。

2、集热器效率比较：

数据取自SPF测试报

3、集热器效率比较曲线：

基于不同面积

4、海林高效率平板集热器与国内常见平板集热器对比

5、高选择性吸热涂层与黑铬涂层及其他涂层的对比

不同吸热涂层的原理和说明（根据制备工艺不同,又可将选择性吸收涂层分为四类）。

（1电镀涂层

常用的电镀涂层主要有黑镍涂层、黑铬涂层、黑钴涂层等，均具有良好的光学性能。

以黑铬和黑镍的效果最好，吸收发射比（α/ε接近6～13。

但电镀黑铬生产成本高，同时镀液中的Cr6+对环境有污染。

电镀黑镍耗能少、成本低，镀液中不存在有毒物质。

但黑镍涂层薄、热稳定性、耐蚀性较差，通常只适用于低温太阳能热利用。

（2电化学转化涂层

常用的电化学涂层有铝阳极氧化涂层，CuO转化涂层和钢的阳极氧化涂层等。

其中铝阳极氧化涂层光谱选择性、耐腐蚀、耐光照性能良好，在太阳能热水器上得到了广泛应用。

CuO转化镀涂层有一层黑色绒面，保护不好容易导致性能下降，钢的阳极氧化涂层抗紫外线和抗潮湿性能好。

这类涂层一般吸收率为0.88～0.95，发射率为0.15～0.32。

（3真空镀膜涂层

利用真空蒸发和磁控溅射技术制取，如利用直接蒸发制取的PbS/Al/Al涂层。

利用磁控溅射制取的有不锈钢--碳/铜涂层、AlCN涂层、AlNxOy涂层和Ni-Cr涂层等。

应用比较多的是多层渐变铝氮铝（Al-N/Al涂层，该涂层具有良好的光谱选择性，但当温度升高时，发射率也随之急剧上升，只能在250℃以下使用。

还有采用射频溅射制备的金属陶瓷复合涂层，主要应用在中高温领域，它是近年来新开发的工艺，如Ni-Al2O3涂层。

Wu-AlNx选择性涂层，是将钨、铬等金属粒子掺入氮化铝介质，得到金属陶瓷复合涂层。

基片采用铜、铝等反射率高的金属，集热温度可达350℃以上。

德国Tinox和Bluetec公司所生产的产品就是采用真空镀膜，磁控溅射工艺。

（4涂料涂层

涂料涂层是一种发展比较早的涂层，制备方法一般采用压缩空气喷涂法。

如PbS涂层，以0.1μm林蔓状晶体PbS为颜料，乙丙橡胶或氟树脂为粘结剂，吸收率为0.85～0.91，发射率为0.23～0.40，制备简单，但林蔓状结构易氧化失去转换性，防锈性能差；

硅溶胶吸热涂层，以硅溶胶作粘结剂，Fe粉作发色体，涂层成本低、耐候性和防水性好，吸收率为0.94，发射率为0.41，但因为含有机物，使用寿命短。

6：

板芯激光焊接与超声波焊接技术的对比

高选择性吸热涂层主要的加工工艺如：

当高选择性的吸热涂层研发成功，如何采用合理、高效的技术来制造平板式太阳能集热器，并发挥其最大的效能，便成为了现代太阳能企业发展的核心竞争力。

激光技术是采用偏光镜反射激光产生的光束使其集中在聚焦装置中产生巨大能量的光束，通过脉冲瞬间发出的激光焦点达到上千摄氏度，会在几毫秒内将金属熔化和蒸发，我们利用这一效应来进行太阳能集热器板芯流道与高选择性吸热涂层的焊接。

我们将激光焊接用于平板式太阳能集热器板芯的制造，能够在最小程度破坏吸热涂层表面的前提下，使焊点更牢固，从而保证成品具有更高的吸热效率，同时大大提升了生产效能。

超声波焊接作为目前平板式太阳能集热器主要的生产工艺，主要被欧洲众多的企业所采用，在此技术上生产的产品已被广泛应用于世界各地的项目案例中。

近年来，一些企业开始的技术革新，在对比传统的超声波焊接会因为金属接触面积大，对吸热体正面涂层产生损坏，而被破坏的涂层自然热损失较大的问题，而转向采用更高性能的激光焊接。

通过一些机构对使用超声波焊接和激光焊接的产品实际检测得出：

·

激光焊接不仅能够实现铜+铜焊接，更解决了传统超声波焊接无法进行铜+铝焊接

的技术，合理降低了成本。

·

超声波是在吸热涂层正面通过滚动进行焊接，破坏吸热涂层表面而留下一条焊接

线；

而采用激光，则是在背面进行焊接，瞬间高温将两种材料融化贴合在一起，使成品具有更平整、美观的效果。

使用激光焊接，流道与吸热涂层间的结合强度更高，能够将更多的热量快速传递，

因而使太阳能集热器具备更高的吸热效能。

目前在国内市场常见的平板式太阳能集热器产品，由于生产工艺以及加工设备的水平，无法实现整板超声波焊接，因此都采用单条超声波焊接的方式，将吸热膜与铜管焊接在一起，再将7条焊接好的铜管翼片与横管焊接，组成集热板芯。

这类

超声波焊接等离子体焊接（热焊）激光焊接软钎焊

产品整体的外观较差，而后焊接会造成试压过程不稳定，成品一致性也较差。

目前销售也都集中在华南地区，也有一部分产品出口到国外相对产品和技术要求不高的地区。

总结

※海林太阳能是目前国内率先在平板式太阳能集热器生产技术上，采用整板进

口德国Tinox和德国Bluetec高选择性吸热涂层材料。

对比国内黑铬涂层的集热器在整体热性能上面有大幅度提升。

该材料经过德国实验室测试在使用了25年后仍能保证其初始效率的95%。

※目前国内平板太阳能的制造企业所采用的生产工艺大多为单条超声波焊接的

板芯，不同的厂家所生产的产品在边框形式上面不同，而安装没有固定的方式，都是在现场屋面焊接。

※对比德国在中国市场推广的平板式太阳能产品，海林的产品已经在采用德国

高选择性吸热涂层板芯，同时也运用较为领先的激光焊接技术来加工该材料。

而作为国际知名的品牌在中国销售的产品还在使用黑铬板芯，以相对低廉成本的产品来取得市场。

而事实上，因为中国大部分的地区拥有四季分明的气候特征，而特别是在秋、冬季节，因为日照辐照量的变化，采用高选择性的吸热材料制造的平板式太阳能集热器与春、夏季节相比较，同样能够将水提升很高的温度，而黑铬涂层的集热器，由于材料自身发射率较高，因此生产的太阳能集热器整体效率也较低。

※对比国内制造的平板式太阳能集热器板芯所采用的镀黑铬工艺，从目前市场

的产品看来由于生产工艺和实际生产过程中的品质控制，产品始终处于一个较低端的水平，销售市场也都集中在中国华南地区以及一些低端产品需求的国家和地区。

※随着新材料技术的发展，越来越多的太阳能制造企业已经将高选择性材料用

于太阳能集热器产品的制造，来获得更高性能和更稳定及长寿命的产品。

※自2007年起,国内市场所能见到的平板式太阳能集热器产品有来自澳大利亚,

德国,意大利等国家。

国外的产品虽然拥有一定的品牌知名度，但实际引进中国的产品在材料和综合系统方面并非十分合理，而且价格高昂。

而国内也有一些企业投入产品的研发和制造,而海林企业也是其中之一,但与其他企业所

不同的是,海林不仅拥有完善的企业管理机制,而依靠现有的自控产品研发实力,也是目前国内唯一具备自主控制器开发能力的企业。

三种太阳能热水器月平均热水产量

（45℃热水,kg/㎡）

使用寿命

•

采用高效吸热涂层的平板式太阳能集热器使用寿命超长，设计寿命超过25年。

牌平板式太阳能，在我国驻美领事馆对面居民小区安装了13幢楼，从1982年到现在，还在正常使用。

）

•真空管式太阳能热水器平均使用寿命8年左右，多数小厂不足6年。

7、部分项目案例表格及图片

海林太阳能专业从事各类型太阳能中央热水系统设计和制造，系统被广泛应用于企事业单位、厂矿、部队营房、大中小学校、医院、宾馆、酒店等行业，为其解决热水供应，为用户取得了良好的经济效益和社会效益。

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