Estructura del calentador de agua solar de panel plano
También llamado panel central absorbente de calor, es un componente que absorbe la energía de la radiación solar y cede el calor al agua.
(2) Requisitos técnicos
① Los requisitos técnicos son una cierta capacidad de carga, buena compatibilidad con el agua, excelente rendimiento térmico, tecnología de procesamiento simple y costo razonable. Los materiales más utilizados incluyen cobre, aleaciones de aluminio, acero inoxidable y láminas galvanizadas. En zonas costeras con mala calidad del agua, también son útiles materiales como el plástico o la fibra de vidrio.
②Recubrimiento selectivo: para mejorar el rendimiento térmico de la placa absorbente de calor, a menudo se rocían recubrimientos sobre la superficie del metal. Los recubrimientos se dividen en recubrimientos selectivos y recubrimientos no selectivos.
(3) Los colectores de placa plana se dividen en dos tipos según el tipo de revestimiento, a saber, película negra y película azul (cromo negro, anodizado).
(3) Absorbedor de calor
El absorbente de calor, también conocido como absorbente de calor, es el componente central del calentador de agua solar de panel plano. Primero completa la conversión de la luz. y calor, y luego transfiere la energía térmica al objeto.
El absorbente de calor está hecho principalmente de materiales metálicos. Originalmente era una estructura de unión de placa de tubo de acero. Posteriormente, aparecieron el tipo soldado, el tipo de ala de aluminio y el tipo compuesto de cobre y aluminio, cada uno con sus propias ventajas. Algunos tienen mala conductividad térmica, otros tienen un consumo de energía demasiado alto, algunos tienen demasiados consumibles y otros tienen procesos complicados. Pero al mismo tiempo, la transferencia de calor es de decenas a cientos de veces mayor que la del vidrio. Por ejemplo, la conductividad térmica del cobre ronda los 320, la del aluminio ronda los 160, la del cobre ronda los 40 y la del vidrio ronda los 0,64. La resistencia a la presión puede alcanzar los 10 kg/cm2 y el vidrio ni siquiera puede soportar la presión de 0,5 kg/cm2.
Por tanto, los disipadores de calor metálicos pueden funcionar en modo de circulación natural, circulación forzada y corriente continua. Dado que el caudal es proporcional al coeficiente de transferencia de calor, la eficiencia de transferencia de calor de los disipadores de calor metálicos es mucho mayor.
Combinando la nueva tecnología, la placa de tubo absorbente de calor solo necesita un punzón y dos juegos de moldes para la producción en masa. Se puede decir que hay menos equipo y menos inversión de punzonado y punzonado; y prensado es simple y fácil de completar; no se requieren soldaduras ni otros materiales auxiliares, lo que se puede decir que ahorra mano de obra y esfuerzo, puede ser el uso de tubos de cobre de paredes delgadas como tuberías y placas de aluminio delgadas. Se dice que es científicamente compatible, resistente a la corrosión, buena transferencia de calor y ahorro de material.
Al participar en la evaluación nacional de calentadores de agua solares de panel plano, la eficiencia promedio diaria de esta estructura fue de 0,563 y el coeficiente de pérdida de calor fue de 1,75, que fue el mismo rendimiento térmico que el producto que ganó la primera premio en ese momento.
(4) Clasificación
Según las diferentes estructuras de las placas absorbentes de calor, se pueden dividir en tipo de placa de tubo, tipo de tubo de aletas, tipo de tubo de serpiente, tipo de caja plana, tipo de tubo redondo y tipo de tubo de calor.
Primero, la placa absorbente de calor de placa tubular
La placa absorbente de calor de placa tubular del colector solar de placa plana conecta el tubo de escape y la placa plana en una determinada combinación, y luego conecta los cabezales superior e inferior están soldados entre sí para formar una tira absorbente de calor de la placa absorbente de calor del colector solar de panel plano (como se muestra en la imagen de la derecha). Se trata de una estructura de placa absorbente de calor ampliamente utilizada en el país y en el extranjero.
2. Placa de absorción de calor del tubo de aletas
La placa de absorción de calor del tubo de aletas es un tubo de metal fabricado mediante un proceso de extrusión y trefilado (como se muestra a la derecha) con absorción de calor. Luego se sueldan tiras de las aletas a los cabezales superior e inferior para formar placas absorbentes de calor. Las aleaciones de aluminio se utilizan a menudo como materiales para los paneles absorbentes de calor de los colectores solares planos.
Las ventajas de la placa absorbente de calor del tubo de aleta del colector solar de placa plana son: alta eficiencia térmica, el tubo y la placa plana están integrados, no hay una fuerte resistencia térmica combinada, el tubo de aleación de aluminio; puede soportar una presión más alta.
Las desventajas de la placa de absorción de calor del tubo de aleta del colector solar de placa plana son: la calidad del agua no es fácil de garantizar, la aleación de aluminio se corroerá, el consumo de material es grande y el proceso requiere el proceso; la pared del tubo y el espesor de las aletas son grandes; las características dinámicas son deficientes. La placa absorbente de calor tiene una gran capacidad calorífica.
3. Placa de absorción de calor con tubo de serpiente
La placa de absorción de calor con tubo de serpiente es una placa de absorción de calor que se fabrica doblando un tubo de metal en forma de serpiente (como se muestra a la derecha) y luego soldarlo a una placa plana. Esta estructura es ampliamente utilizada en el extranjero. El material de la placa absorbente de calor es generalmente cobre y el proceso de soldadura puede ser soldadura de alta frecuencia o soldadura ultrasónica.
Las ventajas de la placa serpentina absorbente de calor del colector solar de panel plano son: no se requiere un cabezal de soldadura separado, lo que reduce la posibilidad de fugas; alta eficiencia térmica, sin resistencia térmica combinada de agua limpia y tuberías de cobre; no se corroerá; garantizará la calidad y realizará la mecanización de todo el proceso de producción; tendrá una fuerte resistencia a la presión y las tuberías de cobre pueden soportar presiones más altas;
Las desventajas de las placas serpentinas absorbentes de calor de los colectores solares de panel plano son: gran resistencia al flujo, los canales de fluido no están conectados en paralelo sino en serie, la soldadura es difícil y las soldaduras no son rectas; sino curvas.
4. Placa plana absorbente de calor tipo caja
La placa plana absorbente de calor tipo caja del colector solar de panel plano está hecha de dos placas metálicas que se forman por separado. y luego soldadas entre sí. La placa absorbente de calor puede estar hecha de acero inoxidable, aleación de aluminio, acero galvanizado, etc.
Normalmente, se utiliza tecnología de soldadura por puntos entre los canales de fluido y tecnología de soldadura por costura alrededor de la placa de absorción de calor tipo caja plana del colector solar de panel plano.
Ventajas de la placa absorbente de calor de caja plana del colector solar: alta eficiencia térmica, tubo integrado y placa plana, sin resistencia térmica combinada, no es necesario soldar el cabezal, el canal de fluido y el cabezal; formado al mismo tiempo.
Desventajas de la placa absorbente de calor tipo caja plana del colector solar de panel plano: el proceso de soldadura es difícil y es probable que se produzca penetración o soldadura, la resistencia a la presión es deficiente y la soldadura; las juntas no pueden soportar altas presiones; las características dinámicas son deficientes, la sección transversal del canal de fluido es grande y la capacidad calorífica de la placa de absorción de calor es grande, a veces la calidad del agua no está garantizada, y la aleación de aluminio y el acero galvanizado lo harán; estar corroído. (1) Efecto
La superficie superior de la placa absorbente de calor necesita una placa de cobertura que pueda transmitir luz visible pero no rayos infrarrojos lejanos, de modo que la energía en ella sea mayor que la energía perdida, por lo que aumentando la temperatura de la placa absorbente de calor litros, lo que comúnmente se conoce como efecto invernadero.
(2) Requisitos técnicos
Alta transmitancia de luz total, alta resistencia al impacto, buena resistencia a la intemperie, buen aislamiento térmico y buen rendimiento de procesamiento. (1) Efecto
La función de la capa aislante es reducir la disipación de calor del colector al entorno circundante, mejorando así la eficiencia térmica del colector.
(2) Requisitos técnicos
El requisito para la capa aislante es un buen rendimiento aislante, es decir, que el material tenga una conductividad térmica pequeña, no superior a 0,055 W/(m* ℃), y no es fácil de deformar o volatilizar, no produce gases tóxicos y no se absorbe.
(3) Materiales
La capa aislante está fabricada con lana de roca, lana mineral, poliestireno, espuma de poliuretano, etc. (1) Efecto
La función de la capa aislante es integrar la placa de absorción de calor, la placa de cubierta y el material aislante, por lo que debe tener un cierto grado de rigidez y resistencia y ser fácil de instalar. Su material es generalmente chapa de acero, perfil de aluminio, fibra de vidrio o plástico.
(2) Requisitos técnicos
Para garantizar la vida útil de la carcasa, es necesario rociar algunas superficies de la carcasa. Generalmente, se requiere que el recubrimiento sea delgado y uniforme, con fuerte adherencia, resistencia al envejecimiento, resistencia a la humedad y al calor y resistencia a la oxidación. Además, la superficie debe quedar bonita, sin deformaciones, suciedad ni rayones.