太阳能集热器是太阳能热水系统的核心部件。不同类型的太阳能集热器有各自的结构和性能特点。
目前常用的太阳能集热器有平板集热器和真空管集热器。真空管集热器又可分为全玻璃真空管集热器、U型管集热器、全玻璃真空管插入式热管集热器、玻璃金属热管集热器、全玻璃热管集热器等。
1、平板集热器
平板集热器具有可靠性高、耐压性好、低温区热效率高、易于与建筑物集成等优点，使用寿命可达25年以上。近年来，随着人们对可靠性和建筑一体化的重视，平板集热器在工程中的应用越来越多。预计未来，我国平板太阳能的需求将持续增长。
（某别墅太阳能平板工程）
平板集热器不抗剂，如果用于冰冻地区，目前，防冻方法主要有两种：一种是用防冻液作为传热工质来解决防冻问题；另一种是用直接加热水但采取回流的防冻方式来解决防冻问题。
国家标准《平板太阳能集热器》（GB/T 6424-2007）规定，平板太阳能集热器的瞬时效率截距不小于0.72，总热损失系数不大于6.0w（m2）。℃). 近年来，平板集热器在吸热膜、透明盖板、保温密封技术等方面的技术水平得到了显著提高。高性能平板集热器的瞬时效率截距达到0.80，总热损失系数降至4.5w（m2）℃)以下。 目前国内正规厂家的常规平板集热器瞬时效率截距一般在0.75以上，总热损失系数一般在5.5W（m2）℃)以下。
平板集热器吸热膜的基材主要有铜和铝两种。吸热膜有阳极氧化、黑镍、蓝膜等多种，其吸收率在0.90～0.95之间，发射率在0.06～0.2之间。蓝色薄膜具有最低的发射率，最好的性能和最昂贵的价格。工质流道以铜管为主，排管外径一般在8～10mm之间，集箱外径多为22mm。
平板集热器原理图见图1-2。
2、真空管集热器
真空管集热器具有热损失小、中温区热效率高、冬季热水温度高的优点。国标GB/T 17581-2007管式太阳能集热器规定：无反射镜真空管集热器的瞬时效率截距不小于0.62，总热损失系数不大于3.0w（m2）。摄氏度）。
（某小区太阳能真空管集热器工程）
（1） 全玻璃真空管集热器热效率高，成本低。在不结冰的地区，水可以直接作为传热工质。它是中国应用最广泛的太阳能集热器。预计它仍将是未来应用最广泛的集热器。
普通全玻璃真空管集热器只能承受5mh20的压力，存在爆管、漏水等问题。应特别注意集电系统的设计和安装。
全玻璃真空管集热器原理图如图1-3所示。
（2） U型管集热器在全玻璃真空管集热器的每根真空管内放置一个U型铜管流道，传热工质在U型铜管内流动，彻底解决了全玻璃真空管爆管漏水的问题。U型管集热器的最大试验压力为20 mpal。工作压力一般控制在0.6mpal。
U型管集热器成本高，集热器电阻大，易发生局部过热，在实际应用时要注意做好针对性的设计。
U型管集热器原理图如图1-4所示。
（3） 全玻璃真空管插入式热管集热器是放置在全玻璃真空管集热器的各真空管中的热管。全玻璃真空管吸收阳光后转化的热能通过热管传递到上部热管的冷凝端，再通过冷凝端移动到集热器集箱流道中的传热工质，将热量传递到需要的地方。解决了全玻璃真空管爆炸漏水的问题。全玻璃真空管热管集热器也能承受较高的工作压力，但一般控制在0.6MPa以下。
全玻璃真空管插入式热管集热器的热管存在热效率逐年下降的问题。设计时和运行后应考虑热效应衰减后的补救措施，并做好预留。
全玻璃真空管插热管集热器原理图见图1-5。
（4） 玻璃金属热管集热器利用热管集热器中的太阳能吸热片将吸收的太阳能转化为热能，通过热管输送到上部热管的冷凝端，再通过冷凝管输送到集热器集箱流道中的传热工质。热能通过工质的循环，传递到需要的地方。这样，就不存在真空管爆裂和泄漏的问题。它能在高压（一般为0.6mpal）下工作，系统可靠性高。
玻璃-金属热管集热器的结构组成如图1-6所示。
热管冷凝端与玻璃金属热管集热器集箱之间的传热效果受现场安装因素的影响很大。图1-6a中的连接方式阻力小，但传热效果差。图1-6b显示了高电阻。热管集热器和集箱拆卸困难，成本高。
（5） 全玻璃热管集热器与其他两种热管集热器相比，全玻璃热管的冷凝端直接插入集热器集箱中的工质（一般为水）中，直接加热集箱中的水。在其他类型的热管集热器中，热管的冷凝端需要一个铜套或一个导热铝块来加热集管中的工作流体。因此，全玻璃热管集热器冷凝端对集箱的传热效率高，集箱结构简单，全玻璃热管的成本比其他热管低。
全玻璃热管集热器原理图见图1-7。
全玻璃热管集热器可以解决全玻璃真空管集热器爆管漏水的问题，与全玻璃真空管集热器相比，增加的成本有限，这是其最大的优点。由于全玻璃热管集热器的玻璃热管冷凝端较长，集热器集箱中的工质罐上下较宽，集箱的耐压性最差，最容易发生压缩变形。因此，提高全玻璃热管集热器集箱的承压能力是亟待解决的问题之一。
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