五、结构设计要点

同样结构类型、材料的集热器，效率高低、成本高低，与结构设计和制作工艺有直接关系。 （1）吸热体与透明盖板的间距吸热体与透明盖板之间需要有一个适当的距离。图3-15示出了间距大小与热效率之间的关系。从图中可见，间距越小，效率越低，这是因为热量被吸热体和盖板之间的空气层传到周围空气中去了。吸热体和盖板之间的距离过大，不但增大了自然对流热损失，而且会增加整个集热器的厚度，使成本增加。图3-14给出的间距范围为21~30

mm，一般取25mm较适宜。

(2)管板式(翼管式)吸热体的规格尺寸厂家可根据国家标准的规定，确定吸热体的规格尺寸。表3-3中所列为我们推荐采用的铜铝复合集热太阳条的规格尺寸和性能指标。

四出口吸热体规格尺寸如图3-16和表3-4所示。吸热体也可制成三出口内循环式，如图3-17所示。内循环式吸热体更适合于制作家用太阳能集热器，1 m和1. 2m2集热器的集管直径可相应缩至φ16mm。四出口和三出口的排管均为7~8根。表3-5列出北京市太阳能研究所生产的平板型太阳能集热器的性能指标。

(3)集热器底边部保温层的最小厚度用足够厚的隔热体可以降低集热器底部和边缘产生的传导热损失。但制造者往往从成本上考虑，追求理想的成本效益，要求隔热保温层足够薄。 集热器底部和边缘保温层的最小厚度δ(m)可由下式计算：

???1001.45

式中λ100—保温层在100℃时所测定的导热系数，W/(m℃)；

1. 45—经验数据，W/(m2·℃)

经验表明，采用岩棉板、矿渣棉板、普通玻璃纤维板做隔热保温材料时，边缘厚度为25mm，底部厚度以35~40mm为宜。

六、管板式集热器的制造

(1)管与板的结合如前所述，管板式太阳能集热器的吸热体是由一排平行的排管和上下两个集管连接组成的。为了增加吸热效果，降低传导热阻，排管与金属吸热板应紧密结合。图

3-18为压槽焊接的结合方式。

在采用压槽焊接时，要注意槽的尺寸，在一般情况下，槽深要大于排管的半径，而且加工尺寸要精确，成品半径要略小于排管半径，使排管卧在其中达到紧密结合，然后再经滚焊而成。

(2)集管与排管的焊接集管与排管的焊接，因材料不同，焊接工艺也不相同。如采用铝材，焊接应采用氢弧焊;钢管焊接采用电气焊，一般强度较高，不易漏水;若采用紫铜管焊接，一般采用铜焊或无银焊。目前国内不少集热器都采用紫铜材料，为保证焊接质量，集管应在打孔拔口后再焊。图3-19所示为排管和集管的两种结合方法。另外，在焊接时，要注意排管不应伸人集管过多，以1~2mm为宜，以避免产生不应有的流动阻力。

(3)铜铝复合集热器的制造采用铜铝复合集热太阳条作为吸热体时，由于太阳条的吸热面为铝板，排管采用φ8、φ12或φ15铜管，铝板与铜管经轧制紧密结合，再经吹胀工艺使铜管形成菱形截血，所以在与上下集管连接时，需要使用一段过渡联管。过渡联管的管径应与太阳条的管径匹配。一般长度为25mm，一端经模压加工成菱形，与太阳条焊接，另一端头为圆形，直接与集管焊接。

第四节真空管集热器

真空管集热器按照吸热体结构材料，可分为玻璃吸热体真空管(或称全玻璃真空管)集热器和金属吸热体真空管(玻璃一金属)集热器两大类。

一、全玻璃真空管集热器

(1)全玻璃真空管的基本结构全玻璃真空管其形状如一只细长的暖水瓶胆，由两根同心圆玻璃管组成，在内外圆管间抽成真空，太阳选择性吸收涂层沉积在内管的外表面上，如图3-2 0所示。

全玻璃真空管的一端开口，将内玻璃管和外玻璃管的管口进行环状另一端封闭