一种新型太阳能平板集热器的集热性能试验研究★

杨 凡

(山西省建筑科学研究院有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

我国太阳能资源丰富，全国2/3以上的地区年总辐射照度在5 000 MJ/m2以上，太阳能热利用条件相当优越。国外最早对太阳能的热利用发生在20世纪初，主要是以平板型太阳能集热器为主。国内太阳能热利用发生在20世纪中期，初期主要是以平板型太阳能集热器为主，后期真空管集热器、热管集热器等相继问世。热管集热器由于其高昂的价格在市场中所占的份额较少，真空管太阳能集热器保温性能好、抗冻能力也较强，但其不能承压也容易结垢，且不易与建筑一体化，不是太阳能建筑一体化可推广的优选方案。平板型太阳能集热器与真空管集热器相比，可承压、免维护、有利于实现建筑一体化，但其抗冻能力差，集热效率差。为解决这些问题，国内外的专家学者们进行了大量的研究[1-3]，国外学者Dharamvir Mangal研究了风速与环境温度对集热器集热效率的影响；Hull研究了内插型平板集热器的热力学性能；H.M.S.Hussein等分析了太阳辐照度、热管冷凝段和蒸发段尺寸关系对集热器集热效率的影响。我国学者袁胜利等研究了复合抛物面反射镜的热管太阳能集热器；许雪松等对CPC型热管式集热器进行传热分析和实验；任云锋等设计了一种CPC型热管式太阳能集热器，该型太阳能集热器提高了集热温度和系统的整体集热效率，也大大降低了系统的热损失。

2 毛细超导太阳能平板集热器

2.1 集热器结构及部件

毛细超导太阳能平板集热器由锁热毛玻璃盖板、吸热蓝膜、毛细超导吸热板、保温层及外壳等部件组成，外形尺寸大小为2 000 mm×1 000 mm×200 mm，四周及底面保温材料为聚氨酯，外边框为铝材，内部为钢架。……