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太阳能集热器的分类太阳能集热器是至今最为广泛应用的太阳能转换装置。全世界有数以百万计的太阳能集热器在使用中。太阳能集热器可以根据其设计分为两大类， 即平板式集热器和真空管式集热器。后者又可以分为全玻璃型和玻璃－ 金属型。(a) 平板式集热器平板式集热器包含一个置于隔热的方形扁箱子中的金属吸热体（ 由铜或者铝制成） ， 并配以玻璃或塑胶面板。吸热体通常漆成黑色以提高吸热能力。热传输介质（ 水） 流动的管道依附着吸热体， 主要由铜制成。当太阳辐射照射到吸热体的时候， 大部分会被吸收， 其余的则被反射。被吸收的热量会传导到热传输介质的管道。 (b) 真空管式太阳能集热器i. 全玻璃型集热器由许多平行放置的透明管组成。每一个管子由一个外层玻璃管和一个内层玻璃管组成。内层玻璃管上涂上了吸热体涂层，以充分吸收太阳能并尽量减少热辐射损失。内层玻璃管中放置了导热片及U形管，冷水在U形管中流动并加热。两层玻璃管中间的空气会被抽走形成真空，以减少热传导损失。 ii.玻璃－金属型 玻璃－ 金属型管又可以进一步分为直流式或者热管式。 在直流式真空管集热器中， 金属翼状吸热体被安装在玻璃管中。玻璃管会被抽成真空， 而水则流动于与吸热体相附的金属管中。 在热管式真空管集热器中， 在真空的玻璃管内的吸热体会与一个热管相连。热管里被注入低沸点的工作介质（ 如乙醇） 。热管上端是一个用来进行热交换的冷凝泡。这些玻璃管以冷凝泡向上的方向并列， 插入一支歧管里﹝ 又或者插入套装式热水器的储水缸） 。吸热体吸收的热量会把工作介质蒸发， 以汽体形态上升至冷凝泡中。水从循环回路流经歧管， 带走冷凝泡中的热量。冷凝后的工作介质随后在重力作用下回到集热区。 集热器性能太阳能集热器的特征曲线方程可以是一级方程或二级方程。如下所示 温差为０时的最大转换效率 热损失系数，单位为瓦/平方米‧度 一次热损失系数，单位为瓦/平方米‧度 二次热损失系数，单位为瓦/平方米‧度^ 2 吸热体与空气之间平均温差(K) 大阳辐照强度(瓦/平方米) 每平方米1000瓦的大阳辐照强度下平均温差与转换效率之间关系曲线。 以上文字说明这张图片。 上图： 每平方米1000 瓦的大阳辐照强度下平均温差与转换效率之间关系曲线 真空管集热器通常比平板式集热器昂贵， 但是， 由于k 值比较低， 在吸热体与周围环境温差较大时， 真空管集热器的转换效率比较高一些。 储水缸和辅助设备太阳能热水系统器通常需要一个隔热性能优良的储水缸以储存热水。储水缸通常设置了辅助电力加热装置（ 或者燃气加热装置） ， 以备在太阳能集热器的输出不足以满足热水需求的时候给水加热。这种情况通常发生在没有阳光或者阳光不足的时候， 如夜晚、 阴天、 或者一年中天气比较冷的几个月。其他辅助设备包括控制器、 循环泵、 安全装置如温度/ 压力安全阀和调温阀（ 用以混合热水） 。控制器通过温度感应器来监察集热器和储水缸的温度， 并在适当的温差时启动循环泵。储水缸中温度过高或者压力过大的时候， 温度/ 压力安全阀会把热水排出（ 通过排水管排至去水管道） 。调温阀用来控制被送至用户的热水的温度， 以避免烫伤。此阀门自动混合热水和自来水， 以确保送达用户的水温保持在安全温度以下。 太阳能热水系统常见类型太阳能热水系统可以根据进水是直接加热， 又或者是透过热交换器间接加热， 而分为两大类： 直接式（ 开环式） 和间接式（ 闭环式） 。(a) 直接式（ 开环式） 在开环式系统中， 进水( 将被使用的水) 直接流经太阳能集热器。 直接式（开环式）。 以下文字说明这张图片。 (b) 间接式（ 闭环式） 在闭环式系统中， 进水不由太阳能集热器直接加热。特殊的工作介质（ 如氟利昂， 丙二醇， 蒸馏水等） 在集热器中及闭环回路中循环流动。此工作介质会流经储水缸中的热交换器， 把热量带到进水中。 套装太阳能热水器市面上也有供应套装太阳能热水器， 该等设备把太阳能集热器和保温储水缸组合成一个整体。这种热水器的安装比较简便， 因此更加适合小型设施或家庭使用。套装太阳能热水器有多种大小尺寸可供选择。小型的热水器足以满足两口之家， 而大型的可以为8 人家庭提供热水。这类热水器适合于低密度住宅， 如别墅、 独立屋、 村屋等， 因为这类建筑有相对较多的屋顶空间可供安装热水器。 (责任编辑：中建太阳能) |
