太阳能热辐射量(北方最冷月平板太阳能得热量可能为负值)

根据已知数据,在北方寒冷的冬季,平板集热器集热效率较低,尤其是温度最低的12月份或1月份,这一数值可能为负值,即平板集热器产生的热量还没有其向空气中散发的热量多。基于这一理论,所以在北方,此前很少有平板太阳能集热器进入热水或供暖市场。进入的,大都以失败告终。

对于专家们给出的数据,我从来都不信邪,这不,我就刚给自己家安装了套全流道平板太阳能集热器供暖设备。因为我既傻又懒,一直在追求无售后卖货,我可不想在寒冬腊月接听谁家的报修电话,更不想在寒风中站在谁家的屋顶上给人家去维修设备。就算是让我雪后上房顶给自己家的太阳能集热器去扫雪,我都懒得去。所以在全流道集热器产品成熟前,我就从未考虑过要把自己家里的煤锅炉换成太阳能采暖,要知道,8年前我就把太阳能供暖做成功了,只是那时做的是真空管。

太阳能热辐射量(北方最冷月平板太阳能得热量可能为负值)(1)

网友做的真空管集热器供暖

专家说的平板集热器热损大,那是基于换热不充分和满液状态下。为什么换热不充分呢?因为此前的管板式平板集热器板与管的接触面积只有0.07平方米(2平方米的集热器),由于换热面积小,所以集热板吸收的热量不能被板后面铜管中的液体带走,直接加热了板两面的空气和绝热层,又从前面的玻璃和四周的边框上辐射到空气中去了。为啥非得满液呢?排空不行吗?此前的管板式集热器,排空能力还真的不行,由于排不尽,为了防止冻坏集热器,一般在寒冷地区,集热器中加注的都是防冻液,这么做是不用担心集热器被冻坏了,但是又有谁考虑过热损失呢?白天太阳下吸热,晚上没太阳了散热,在北方寒冷的冬季,有可能白天吸收的热量还没有晚上散发的热量多,这还怎么供暖?

全流道集热器也是平板集热器的一种,但它的构造与管板式平板集热器完全不同。从换热面积上来说,它的换热面积是采光面积的2.2倍,一块2平方米的集热器,采光面积是1.88平方米,换热面积是4.136平方米,我还用担心吸热涂层吸收到的热量不能被其后面的水带走,造成局部过热,增加热损吗?从排空性能上来说,全流道集热器能够做到完全排空,那么我是不是就可以不用加注防冻液了呢?有太阳时吸热,没太阳时排空,是不是我仅需计算全流道集热器的自身热容就好了?全流道集热器的板芯只有11Kg,材质为超纯铁素体不锈钢,假设停止集热时,集热器温度为60℃,太阳再升起时室外气温为-20℃,则集热器热损为0.12kwh,远低于同采光面积真空管集热器的夜间热损。那怕是碰到连续几天的阴天,全流道集热器的总热损还是0.12kwh,但真空管集热器就不一样了。

太阳能热辐射量(北方最冷月平板太阳能得热量可能为负值)(2)

我家的全流道集热器供暖

全流道集热器的热损系数为5w/平方米·℃,真空管集热器的热损系数为2w/平方米·℃,在工作状态下,真空管集热器确实比全流道集热器热损小,但是集热器不只是在工作状态下散热,非工作状态下也散热,而且非工作状态时间是工作状态时间的3倍以上,一般来说,非工作状态时的气温也比工作状态下低。在非工作状态下,全流道集热器能做到完全排空,可散热量非常有限,真空管集热器做不到完全排空,甚至可以说,排不排空,对真空管集热器热损失的降低,没有太大影响,因为排空时真空管集热器中的水只能排出约40%,60%的水还在集热器的真空管中。

太阳能集热器工作状态下,-20℃的气温非常少见,但非工作状态下,-20℃的气温多了去了,不要说是东北,就算是甘肃中部,这种气温都非常常见。在集热温度低于60℃时,平板集热器的集热效率是优于真空管集热器的,这一点,在业界是公认的事实。矛盾的焦点就集中在平板集热器的散热量大上,现在,全流道利用其可完全排空的优点,克服了平板集热器工作时间吸热,非工作时间散热量大的缺点,为什么还不能用于供暖呢?

所有的平板集热器都有化雪的功能,全流道也不例外,你说是雪后我站在控制柜前按按钮容易,还是爬到屋顶上去给集热器扫雪容易,我承认,化雪需消耗水箱热量,但是前面说了,我很懒。

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