太陽(yáng)能集熱器基礎(chǔ)知識(shí)

太陽(yáng)能集熱器的定義是：吸收太陽(yáng)輻射并將產(chǎn)生的熱能傳遞到傳熱工質(zhì)的裝置。

太陽(yáng)集熱器本身雖然不是直接面向消費(fèi)者的終端產(chǎn)品，但是太陽(yáng)集熱器是組成各種太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。無(wú)論是太陽(yáng)熱水器、太陽(yáng)灶、主動(dòng)式太陽(yáng)房、太陽(yáng)能溫室，還是以太陽(yáng)能干燥、太陽(yáng)能工業(yè)加熱、太陽(yáng)能發(fā)電等，都離不開(kāi)太陽(yáng)集熱器，都是以太陽(yáng)集熱器作為系統(tǒng)的動(dòng)力或者核心部件。

太陽(yáng)集熱器的分類(lèi)

太陽(yáng)集熱器可以用多種方法進(jìn)行分類(lèi)，例如；按傳熱工質(zhì)的類(lèi)型；按進(jìn)入采光口的太陽(yáng)輻射是否改變方向；按是否跟蹤太陽(yáng)；按是否有真空空間；按工作溫度范圍等。

按集熱器的傳熱工質(zhì)類(lèi)型分類(lèi)

按集熱器的傳熱工質(zhì)類(lèi)型，太陽(yáng)集熱器可分為兩大類(lèi)型。

（1）液體集熱器

液體集熱器是用液體作為傳熱工質(zhì)的太陽(yáng)集熱器。

（2）空氣集熱器

空氣集熱器是用空氣作為傳熱工質(zhì)的太陽(yáng)集熱器

按照入采光口的太陽(yáng)輻射是否改變方向分類(lèi)

按照入采光口的太陽(yáng)輻射是否改變方向，太陽(yáng)集熱器可分為兩大類(lèi)型。

（1）聚光型集熱器

聚光型集熱器是利用反射器、透鏡或其他光學(xué)器件將進(jìn)入采光口的太陽(yáng)輻射改變方向并會(huì)聚到吸熱體上的太陽(yáng)集熱器。

（2）非聚光型集熱器

非聚光型集熱器是進(jìn)入采光口的太陽(yáng)輻射不改變方向也不集中射到吸熱體上的太陽(yáng)集熱器。

按集熱器是否跟蹤太陽(yáng)分類(lèi)

按集熱器是否跟蹤太陽(yáng)，太陽(yáng)集熱器可以分為兩大類(lèi)型。

（1）跟蹤集熱器

跟蹤集熱器是以繞單軸或雙軸旋轉(zhuǎn)方式全天跟蹤太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)的太陽(yáng)集熱器。

（2）非跟蹤集熱器

非跟蹤集熱器是全天都不跟蹤太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)的太陽(yáng)集熱器。

按集熱器內(nèi)是否有真空空間分類(lèi)

按集熱器內(nèi)是否有真空空間，太陽(yáng)集熱器可分為兩大類(lèi)型。

（1）平板型集熱器

平板型集熱器是吸熱體表面基本上為平板形狀的非聚光型集熱器。

（2）真空管集熱器

真空管集熱器是采用透明管（通常為玻璃管）并在管壁和吸熱體之間有真空空間的太陽(yáng)集熱器。其中吸熱體可以由一個(gè)內(nèi)玻璃管組成，也可以由另一種用于轉(zhuǎn)移熱能的元件組成。

按照集熱器的工作溫度范圍分類(lèi)

按照集熱器的工作溫度范圍，太陽(yáng)集熱器可以分為三大類(lèi)型。

（1）低溫集熱器

低溫集熱器是工作溫度在100℃以下的太陽(yáng)集熱器。

（2）中溫集熱器

中溫集熱器是工作溫度在100～200℃的太陽(yáng)集熱器。

（3）高溫集熱器

高溫集熱器是工作溫度在200℃以上的太陽(yáng)集熱器。

以上分類(lèi)的各種太陽(yáng)集熱器實(shí)際上是相互交叉的。譬如：某一臺(tái)液體集熱器，可以是平板型集熱器，自然也是非聚光型集熱器及非跟蹤集熱器，屬于低溫集熱器；另一臺(tái)液體集熱器，可以是真空管集熱器，又是聚光型集熱器，但是非跟蹤集熱器，屬于中溫集熱器等。

以上分類(lèi)的各種太陽(yáng)集熱器還可以進(jìn)一步細(xì)分，而且細(xì)分又有不同的分類(lèi)方法。下面僅以聚光型集熱器為例。

聚光型集熱器可以用幾種方法進(jìn)行分類(lèi)。

（1）按聚光是否成像

①成像集熱器。成像集熱器是使太陽(yáng)輻射聚焦，即在接收器上形成焦點(diǎn)（焦斑）或焦線(xiàn)（焦帶）的聚光型集熱器。

②非成像集熱器。非成像集熱器是使太陽(yáng)輻射會(huì)聚到一個(gè)較小的接收器上而不使太陽(yáng)輻射聚焦，即在接收器上不形成焦點(diǎn)（焦斑）或焦線(xiàn)（焦帶）的聚光型集熱器。

（2）按聚焦的形式

①線(xiàn)聚焦集熱器。線(xiàn)聚焦集熱器是使太陽(yáng)輻射會(huì)聚到一個(gè)平面上并形成一條焦線(xiàn)（或焦帶）的聚光集熱器。

②點(diǎn)聚焦集熱器。點(diǎn)聚焦集熱器是使太陽(yáng)輻射基本上會(huì)聚到一個(gè)焦點(diǎn)（或焦斑）的聚光型集熱器。

（3）按反射器的類(lèi)型

①槽型拋物面集熱器。又稱(chēng)為拋物槽集熱器，它是通過(guò)一個(gè)具有拋物線(xiàn)橫截面的槽形反射器來(lái)聚集太陽(yáng)輻射的線(xiàn)聚焦集熱器。

②旋轉(zhuǎn)拋物面集熱器。又稱(chēng)為拋物盤(pán)集熱器。它是通過(guò)一個(gè)由拋物線(xiàn)旋轉(zhuǎn)而成的盤(pán)形反射器來(lái)聚集太陽(yáng)輻射的點(diǎn)聚焦集熱器。

（4）其他聚光集熱器

①?gòu)?fù)合拋物面集熱器。又稱(chēng)CpC集熱器,它是利用若干塊拋物面鏡組成的反射器來(lái)會(huì)聚太陽(yáng)輻射的非成像集熱器。

②多反射平面集熱器。多反射平面集熱器是利用許多平面反射鏡片將太陽(yáng)輻射會(huì)聚到一小面積上或細(xì)長(zhǎng)帶上的聚光型集熱器。

③菲涅耳集熱器。菲涅耳集熱器是利用菲涅耳透鏡（或反射鏡）將太陽(yáng)輻射聚焦到接收器上的聚光型集熱器。