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全玻璃真空管太陽能熱水器在冬天的運行
更新日期:2013年2月20日  瀏覽次數:次   字體【 】  收藏此頁
一、引言

  早期全玻璃真空太陽集熱管(以下簡稱真空集熱管)的品種很單一,到上世紀九十年代末期,主要的產品都還是長1.2m、罩玻璃管外徑47mm的管子。但正是由這樣的管子做成的全玻璃真空管太陽能熱水器(以下簡稱真空集熱管熱水器),能夠在冬天的北京正常地運行,并逐漸取代當時冬天不能運行的平板型熱水器,因此它得以迅猛發展,F在真空集熱管的品種繁多,真空集熱管熱水器產業的形勢大好。但多年來一直傳播著一些含義不清的說法,如管長度短于1.8m的真空集熱管熱水器在冬天“不好用”、會“冬眠”、會“罷工”等等。為此,本文以一些真空集熱管熱水器在冬天運行測試數據,希望能在認清這些說法方面起到拋磚引玉的作用。

  二、真空集熱管的熱性能測試

  真空集熱管按國標的技術要求有9項,其中3項涉及到熱性能,它們分:空曬性能參數Y(m2℃/kW),Y值越大越好;悶曬太陽輻照量H(MJ/m2),H值越小越好;平均熱損系數ULT(W/m2℃),ULT值越小越好。表1列出同一廠家不同管長、不同管徑真空集熱管的這些測試參數(注:它們都滿足技術要求,其中Y≥190m2℃/kW,H≤3.7MJ/m2和H≤4.7MJ/m2的罩玻璃管管徑為47mm和58mm兩種,ULT≤0.85W/m2℃),表中37/47-1500中37/47表示內管、罩玻璃管管徑37mm和47mm,1500表示管長1.5m,其余以此類推。

全玻璃真空管太陽能熱水器在冬天的運行

 

  從表1可以看到,不論管長是1.5m、1.6m、1.8m,罩玻璃管管徑是47mm、58mm,只要生產過程嚴格,生產出來的不同長度、不同管徑的真空集熱管其熱性能并無明顯的差別。

 

  三、真空集熱管熱水器的熱性能測試

真空集熱管熱水器的熱性能測試

  真空集熱管熱水器按國標的技術要求有17項,其中一項是熱性能,熱性能又分日有用得熱量q(q值大好)和平均熱損因數USL(USL值小好)。表2列出同一廠家不同管長、不同管徑、不同型號的熱水器的熱性能參數(注:它們都能很好地滿足技術要求,其中q≥7.5MJ/m2,USL≤22W/m3·K),表2中Ф47、Ф58表示罩玻璃管管徑,L1500、L1800表示管長。L1500的4臺,L1800的6臺。

  從表2可知,不論任何集熱管組成的這10種型號的熱水器,只要質量保證,其熱性能也無明顯的差別。

  1.熱水器在冬天的單日運行

  JB4715-21-150/45真空集熱管熱水器,它是由21支管長1.5m、罩玻璃管管徑47mm的集熱管組成,管中心間距70mm、水量150kg、集熱器傾角45°、采光面積2.04m2、帶有軋花鋁反射板。我們對該型號的熱水器進行一年跟蹤測試,地點在北京。表3是熱水器在冬天三種不同氣候條件下從8:00到16:00的運行結果。

  在日均溫度都低于0℃的三天中,如果太陽輻照量足夠,熱水器運行一天,即可得洗浴熱水,如12月26日;如果太陽輻照量差些,熱水器運行一天,所得的熱水溫度達不到洗浴水溫,需輔助加熱,補充一點熱量,如12月14日;如果雪天,如12月19日,太陽輻照量都測不到,熱水器升溫0.2℃(可忽略不計),真空集熱管對熱水器只起保溫作用,洗浴熱水就得全靠輔助加熱,即使如此,它還會繼續工作,不“冬眠”,不“罷工”,F在太陽能熱水器一般都配有電子儀器控制的電輔助加熱裝置,能在陽光不足的條件下定時提供輔助加熱,和電熱水器區別不大。遇上下雪天,又無輔助加熱,管長短于1.8m的真空集熱管熱水器水溫達不到洗浴溫度,那么管長長于1.8m的真空集熱管熱水器就能達到洗浴水溫嗎?從科學的角度看,這方面的專家也不敢妄下定論。

  2.熱水器在冬天的多日連續運行

  綜上可知,在冬天天氣寒冷、光照不足又無輔助加熱的條件下,正因真空集熱管熱水器具有不“冬眠”的優點,所以它能連續多日運行。表4是JB4715-24-150/45真空集熱管熱水器在大慶多日連續運行的測試結果。該熱水器由24支管長1.5m、罩玻璃管管徑47mm的管子組成,管中心間距61mm、水量150kg、集熱器傾角45°、采光面積2.042m2、不帶反射板。

真空集熱管熱水器的熱性能測試

真空集熱管熱水器的熱性能測試

真空集熱管熱水器的熱性能測試

真空集熱管熱水器的熱性能測試

真空集熱管熱水器的熱性能測試

真空集熱管熱水器的熱性能測試

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