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怎样确保真空管太阳能热水器达到一级能效
所属分类:研究专题    发布日期:2012/12/27 9:19:21   点击次数:1712
 
一、普通产品存在的问题

  一般(Φ58—1800)二十管的产品在5—9月份测试,其单位面积有效得热量大约为7.7MJ/m2,可基本达到国标三级合格水平,但很难达到一级9MJ/m2的要求,如果是在3月4月10月份测试,其数据可能还会低于合格水平。普通产品为什么单位面积有效得热量会这么低呢?

  1、(Φ58—1800-80)式产品

  尽管我们使用了最优秀的玻璃真空管,但由于管与管之间的缝隙太大,在整个轮廊面积内有近25%的阳光从其缝隙中泄漏跑掉了,所以这种80毫米大孔距产品结构是不合理的。普通太阳热水器水箱上一般都开有上排气、下溢流、下出水、温度探头插孔,各真空管插孔直径远远大于真空管直径,直接造成水箱大量散热,这也直接影响了单位面积有效得热量的提高。

  2、双层真空管排列

  把真空管双层排列,一台二十支管的水箱可以排上二十六支或更多真空管,这样内桶板强度就无法保证,长期使用很容易变形漏水,再之水箱上开孔面积增大了很多,加大了散热量,不利于保温,无法达到一级能效要求[热损小于10w/m3•k]。

  3、真空管横插式

  这种形式,可以多放出热水近30%,在计算有效得热量时会很好,但在测试它的热损因数时,真空管内的水进入水箱内混合后,8小时降温幅度会很大,其热损因数会远远超过16w/(m3•k),成为不合格产品。

  4、简单小孔距的局限性

  如果简单地把普通太阳能孔距由80毫米孔距减小为74毫米或更小,在冲孔时前个孔翻边会被后一个冲孔过程中模头压坏。即使可以安全冲孔到74毫米孔距,一台二十管水箱也只能多插1.3支真空管,实际多插1支管,21:20可知,单位面积有效得热量只能提高5%,离20个百分点差距太大。

  5、管中管式太阳热水器

  我们知道一台20支管φ360水箱,容水量为160升,加上20支管内50升水,总共210升;每支管中管的容水量比正常2.5升少了1升水,也就是说一台二十支管中管机子,比同样一台普通机少了20升水,大约占总水量(160升+50升=210升)的百分之十,其当天温升可以提高10个百分点,实际测试夏天单位面积有效得热量可以达到8.8MJ/m2,三四月份测试只有7.5~7.7MJ/m2左右,想确保全天候(平均气温8℃),测试都达到一级能效水平很困难。

  二、真空管密排是大幅提高能效等级的有效方法

  1、采用科学密排专利技术大幅提高得热量

  我们如果设法在普通(Φ58-1800)真空管的管口内,插接一根32毫米直径的不锈钢联管,在内桶和外桶上开孔直径就可以由63毫米减小为40毫米。其孔距可由原来80毫米减少为63毫米,经简单计算可知,原来20支管的水箱上就可以插上24支相同真空管。其单位面积有效得热量可比普通机型提高20个百分点。经北京和武汉国家质检中心测试,其单位面积有效得热量高达9.2—9.7MJ/m2,远远超过一级能效要求。可以确保全天候(日平均气温8℃)测试都达到一级能效水平。

  2、水箱开孔要合理

  一台太阳热水器光有好的集热效果还不够,它的热损系数必须控制在10W/(m3•k)以下。我们知道一般小厂家的保温水箱热损系数大都在13—16W/(m3•k)范围内,比一级能效的要求相差很大,我们应该尽量减少不必要的开孔,选对开孔位置,确保把热损降低到最低水平,合理的开孔可以使水箱的热损系数减少到一级要求的10W/(m3•k)以下。

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