曹颖

中国专利技术开发公司 北京 100081

从本质上讲，集热器本身构成了交换热能的必要装置。对于平板太阳能而言，运用集热器针对太阳能可以进行吸收，然后运用传热方式来实现全方位的热量传导。通常情形下，上述的集热器装置应当包含透明盖板、集热板、集热器外壳以及保温层。其对于低温的太阳能可以实现充分吸收[1]。因此关于平板太阳能配备的集热器设备有必要关注其中的集热器技术要点，确保结合集热器的核心性能来实现综合性的优化设计。

1 平板太阳能集热器的基本性能

集热器本身构成了专门性的热能交换设施，此类集热设备可以保证达到能源平衡的程度，在吸收低热能量的同时将其转变成可供居民平日应用的热能。因此可见，集热器如果表现为较好的热效率，则意味着较多的太阳能可被其吸收。从传热设计的视角来看，关于优化集热效率应当关注其中的热量传导温度，进而优化了整个的集热器运行效能[2]。在此前提下，平板设备将会吸收更多的辐射能，并且将太阳能更多集中于表层的集热板。对于透明盖板来讲，其主要用于太阳能的有效吸收，确保吸热水平能达到最优。

在目前看来，平板太阳能的常用集热器装置应当包含透明的集热器盖板、集热器的吸热板、装置外壳、集热器的保温层与其他相关部件。近些年以来，很多行业生产都已能够灵活运用此类的集热器设施，而居民平日生活也不能欠缺上述的集热设施[3]。因此为了达到综合优化与改进，则需更多关注实践层面上的集热器优化设计，针对现阶段的集热器相关技术予以妥善掌握，最终确保达到优化集热器基本质量以及提升集热效能的宗旨与目标。

2 探析具体的集热器技术要点

2.1 关于集热器的进口流量

集热器如果设有较大的进口流量，则与之有关的热移除因子、效率因子以及装置整体的集热效率都会由此而显著增大。然而，翘片效率并不会随着增大的进口流量而产生相应改变。因此在设计进口流量时，最好将其调整至每秒钟0.1千克以内的流量范围，但是不能低于每秒钟0.02千克。同时，应当视情况增大现有的集热效率以及热移除因子，确保上述两项数值分别可达0.3以及0.95。

2.2 关于导热系数

设计人员在优化设计导热系数时，不能仅凭现有的经验予以设计，而是有必要结合相应的测试结论予以设计。具体在测试时，应当配备模拟集热器，并且对于模拟装置在各个时间段的集热状况予以监测[4]。在此前提下，关于最基本的吸热规律就能予以全面掌握，进而给出与之相适应的导热系数。关于集热试验来讲，应当预先在测试系统中输入相应的导热参数，然后据此给出优化与调整导热系数的方式。

2.3 关于发热效率

平板太阳能的集热系统是否能达到最优的集热效果，其直接决定于发热效率。由此可见，关于发热效率应当将其视为吸热板性能的重要衡量指标。在多数情形下，如果增高了吸热板本身的温度，则会显著降低目前的出口温度以及吸热板现存的热量发射率。因此关于发热效率而言，应当将其限定于0.9以内的发热效率，但是不要低于0.1的发热率。为了显著减少光学损失，则有必要维持恒定的采光口能量，然后灵活调整发热效率。在目前看来，技术人员正在尝试改进吸热板的外部涂层，据此达到优化发热效率的目的。

吸热效率与发热效率相互对应，上述两项指标共同构成了衡量吸热板效能的核心指标[5]。通常来讲，关于吸热效率最好限定于0.95以内。在吸热板温度增高的状态下，集热器也会逐渐提高现存的出口部位温度。由此可见，出口温度与热损失之间具有某种内在联系。经由优化设计与改进以后，应当能保证集热器达到最佳的热效率，其中包含发热效率以及吸热效率。

2.4 关于吸热板的宽度以及厚度

对于集热器若要减少目前现存的热损失，那么需要适当增大吸热板原有的宽度。在此前提下，集热器就可以维持总体上的采光口能量，并且能实现热损失的显著减小。经过测验可知，对于吸热板最好限定为4厘米的宽度。只有如此，吸热板才能达到最高的有用能量比例以及最低的热损失比例。在达到4厘米的吸热板宽度基础上，通常可以保证700W左右的有用能量，并且不会损失较多的太阳能热量。因此可见，吸热板宽度在根本上能够影响到集热器性能。

除此以外，关于吸热板现有的厚度也要予以科学调整。但是相比于宽度系数而言，设计人员针对吸热板厚度可以直接加以相应的调整，而不必参考其他的有关系数。也就是说，仅仅通过改变现有的吸热板厚度，即可达到提升平板太阳能基本运行性能的目的。具体而言，通过模拟吸热板在不同时间段的运行状态，应当能给出增加厚度数值的最佳比例。与此同时，关于板材厚度也要予以科学界定，并且因地制宜调整板材厚度。

3 结语

经过分析可见，当前关于制造与设计平板太阳能的新型集热器应当关注优化集热器的基本功能以及装置外观设计。从当前现状来看，有关集热器运行与设计的各项技术手段仍然有待加以改进，并且也要全面优化现有的集热器性能。未来在实践中，关于集热器的设计研发有必要侧重于科学确定其中的吸热板厚度、导热系数、集热器流量与吸热板宽度等要素，进而确保达到综合性的优化设计目标。