平板集热器集热效率环境影响因素推测及其作为建筑饰面的优势

张伟

【摘要】 本文涉及了太阳能集热器的基本特性和工作原理，对现有的研究文献的研究成果做了综述。尝试通过能量平衡方程，推测影响平板集热器集热效率的外部环境因素，并探索提高集热效率的针对性方法。最后提出平板集热器作为建筑饰面的可行性和优势。

【关键词】 平板集热器；集热效率；环境因素；建筑一体化

1.概述

太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热工质的装置。 作为太阳能热的典型利用技术，平板集热器具有可以吸收太阳辐射中的散射日射、不需要追踪太阳的装置、结构和制造工艺简单；维修简便和价格低廉等多种优点，因而在国内有着较为广泛的运用。目前已知存在的问题如冬季室外气温过低时，可能出现集热管破裂、冻结，但随着热管技术和集热器材料的进一步改进，这些问题都能在未来的发展过程中解决。

2.平板集热器工作原理

平板集热器由集热板、透明盖板、隔热层和壳体四部分组成。（如图1所示）

在一段时间内，当太阳辐射能投射到透明盖板上，一部分被盖板吸收和反射，其余到达涂有吸收涂层的吸热体表面，大部分的太阳辐射被吸热体所吸收，小部分向透明盖板反射。被流道内流吸收的热量为有用能量收益，与此同时，吸热表面通过透明盖板和外壳向环境散失热量。集热器吸热体管内传热介质大多为水，水流经集热器加热以后被直接使用，或者转移到蓄水箱中。

平板型太阳能集热器的效率η可定义为集热器的有效收益能量与投入集热器的太阳辐射能的比值。……