Плоскопанельный солнечный коллектор

Высокопроизводительный плоский солнечный коллектор

В глобальной тенденции к достижению углеродной нейтральности и устойчивого развития инновации в области солнечной энергетики играют важнейшую роль. Среди них – плоский солнечный коллектор, являющийся ключевым компонентом системы использования солнечной энергии, который давно превзошёл традиционный образ «чёрного ящика на крыше». Высокопроизводительные плоские солнечные коллекторы, отличающиеся исключительной эффективностью, надёжностью и широкими возможностями интеграции, становятся незаменимыми решениями в области экологичной тепловой энергии в промышленности и торговле, централизованном теплоснабжении и строительной интеграции.

Краткое изложение технических особенностей:

Высокопроизводительный плоский коллектор

· Голубая пленка: α = 95%, ε = 5%

·  Модульная конструкция проточного канала

· ПУ-изоляция, высокая тепловая эффективность

· Стекло с коэффициентом пропускания света 91%

· Идеально подходит для домов, бассейнов и промышленности

Технические параметры:

①Номинальная эффективность: рассчитана с использованием уравнения мгновенной эффективности коллектора при освещенности 1000 Вт/м² и разнице температур 50 °C между коллектором и окружающим воздухом5.
②Номинальная мощность: рассчитывается как произведение номинальной эффективности, площади апертуры и освещенности (1000 Вт/м²) при одинаковых условиях разницы температур.

От традиционного к высокопроизводительному: качественный скачок

Традиционныйплоский солнечный коллекторИмеет простую конструкцию и состоит в основном из поглощающей пластины, прозрачной крышки, изоляционного слоя и корпуса. Основная проблема заключается в значительных теплопотерях, особенно при большой разнице температур окружающей среды и воды, что приводит к значительному снижению эффективности.

Высокая производительностьплоские солнечные коллекторыдобились всестороннего улучшения производительности за счет ряда точных инноваций в области материаловедения и техники:

1. Селективное поглощающее покрытие: это «душа» высокопроизводительных коллекторов. Это специальное покрытие обладает чрезвычайно высокой степенью поглощения (α > 95%) коротковолнового солнечного излучения, при этом оно обладает крайне низкой излучательной способностью (ε < 5%) для длинноволнового инфракрасного излучения, которое оно само испускает. Это означает, что оно может улавливать солнечную энергию «только внутрь и никогда наружу» и эффективно преобразовывать её в тепловую энергию, максимально минимизируя потери тепла, вызванные переизлучением.

2. Антибликовое защитное стекло: Обычное стекло теряет около 8% солнечного света при отражении. Высокопроизводительные коллекторы используют закалённое стекло с антибликовым покрытием на поверхности, которое может снизить отражательную способность до менее 2%. Эта «невидимая» плёнка позволяет беспрепятственно проникать большему количеству солнечного света, что напрямую увеличивает начальный тепловыделение коллектора.

3. Цельнометаллическая/ультразвуковая сварка сердцевины медной трубной доски: сочетание теплопоглощающей пластины и канала потока является ключевым фактором, влияющим на эффективность теплопередачи. В высокопроизводительных моделях, как правило, используется цельнометаллическая прокатка или передовая технология ультразвуковой сварки, что обеспечивает идеальное сочетание канала потока и теплопоглощающей пластины между металлами, обеспечивая крайне низкое термическое сопротивление и быструю и без потерь передачу тепла теплопроводящей среде внутри трубы.

4. Заполнение инертным газом и высококачественная изоляция: Для снижения конвективных и кондуктивных потерь тепла внутри коллектора, в высокоэффективных изделиях полость между защитной и теплопоглощающей пластинами заполняется инертным газом, например, аргоном. Теплоизоляционные слои на задней и боковых сторонах изготовлены из высококачественной минеральной ваты или пенополиуретана, толщина и плотность которых тщательно подобраны для обеспечения «запирания» тепла внутри коллектора даже в условиях низких температур.

Почему высокая производительность так важна? Анализ основных преимуществ

Эти технологические усовершенствования не только приводят к повышению показателей эффективности использования бумаги, но и обеспечивают существенные преимущества в практическом применении:

Более высокая рабочая температура и круглогодичная эффективность: высокопроизводительные коллекторы могут производить горячую воду или теплоноситель при температуре от 70 °C до 100 °C и даже выше, сохраняя при этом высокую эффективность. Это позволяет им удовлетворять потребности отраслей с жесткими требованиями к температуре, таких как промышленное теплоснабжение и централизованное теплоснабжение, преодолевая ограничение, согласно которому солнечная энергия может обеспечивать только низкотемпературную горячую воду.

Исключительная долговечность и низкие затраты на обслуживание: цельнометаллический корпус, корпус из закалённого стекла и прочная конструкция позволяют ему выдерживать суровые условия, такие как град, сильный ветер, влажность и коррозия, обеспечивая срок службы более 25 лет. Герметичная конструкция предотвращает такие проблемы, как взрыв трубки, образование накипи и старение уплотнительных колец, которые могут возникнуть в вакуумных коллекторах, и практически не требует обслуживания.

Идеальная интеграция со зданиями: простая и прочная конструкция плоских коллекторов позволяет легко интегрировать их в наружные стены или крыши зданий, обеспечивая «интеграцию фотоэлектрических и солнечных тепловых систем в здание». Это не только эстетично, но и экономит дополнительное пространство для установки и затраты на строительство.

Более высокая стоимость, эффективность и окупаемость инвестиций: хотя первоначальные инвестиции в один высокопроизводительный коллектор могут быть выше, чем в обычные продукты, его более высокая энергоотдача, более длительный срок службы и более низкие затраты на обслуживание могут обеспечить более высокую окупаемость инвестиций на протяжении всего жизненного цикла. Для крупномасштабных проектов это означает более короткие циклы окупаемости и более стабильную долгосрочную отдачу энергии.

Сферы применения: от бытового горячего водоснабжения до промышленных гигантов

Область применения высокопроизводительныхплоский солнечный коллекторs чрезвычайно широк:

Централизованные системы горячего водоснабжения для крупных коммерческих и общественных объектов, таких как гостиницы, больницы, школы и бассейны, требуют постоянного, большого объёма и стабильной температуры горячей воды.плоский солнечный коллекторs — идеальный выбор для них.

Централизованное теплоснабжение: В Северной Европе, Северном Китае и других регионах крупные станции централизованного солнечного теплоснабжения стали реальностью. Десятки тысяч квадратных метров высокопроизводительных плоских коллекторов аккумулируют тепло в подземных резервуарах в межотопительный сезон и обеспечивают чистое тепло для всего города зимой.

Промышленное теплоснабжение: Многочисленные промышленные процессы, такие как пищевая промышленность, текстильная печать и крашение, химическое машиностроение и гальваника, требуют большого количества средне- и низкотемпературной тепловой энергии. Замена или дополнение традиционных газовых и угольных котлов солнечной энергией может значительно снизить выбросы углерода и энергозатраты предприятий.

Сушка и охлаждение сельскохозяйственной продукции: предоставление источников тепла для сушки сельскохозяйственной продукции или приведение в действие абсорбционных холодильных установок для кондиционирования воздуха в зданиях расширило сезонное применение солнечной энергии.

Перспективы на будущее

Благодаря постоянному развитию материаловедения и производственных процессов высокопроизводительные плоские коллекторы в будущем будут развиваться в направлении более высокой эффективности, снижения затрат и повышения интеллекта. Например, соединение с системами тепловых насосов, использование наножидкостей в качестве теплоносителей и интеграция технологии Интернета вещей (iot) для обеспечения удаленного мониторинга и интеллектуального регулирования и т. д. — все это еще больше повысит ценность системы и конкурентоспособность на рынке.

Высокопроизводительные плоские солнечные коллекторы — это уже не просто водонагреватели; они представляют собой зрелую, надежную и эффективную технологию преобразования энергии. Они служат надежным связующим звеном между обильной солнечной энергией и разнообразными потребностями человечества в тепловой энергии, а также передовой технологией, способствующей глубокой декарбонизации в промышленном, коммерческом и строительном секторах. В условиях энергетического перехода выбор высокопроизводительных плоских солнечных коллекторов — это не только выбор энергосберегающего устройства, но и выбор перспективного и экологически устойчивого энергетического решения.