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平板太陽能熱水器，真空管太陽能熱水器
平板太陽能熱水器與真空管太陽能熱水器，是國內外太陽能熱水器行業的兩大主要品牌產品，但是，平板太陽能熱水器與真空管太陽能熱水器哪一種更好？它們銷售狀況如何？各有什么特性和使用優缺點？今后如何發展？這是廣大太陽能業內人士極為關注的問題。為此，本文就平板太陽能熱水器與真空管太陽能熱水器的有用熱量進行初步的計算和分析，供參考與討論。
一、首先讓我們分析一下平板太陽能熱水器與真空管太陽能熱水器國內外市場的銷售現狀。我們把太陽能熱水器劃分為三大類，即平板熱水器太陽能熱水器、真空管太陽能熱水器、其它類型（包括熱管真空管熱水器、悶曬太陽能熱水器、真空管悶曬熱水器等）太陽熱水器。據各種資料分析：國內市場三種產品平板太陽能熱水器、真空管太陽能熱水器和其它產品分別約占20%、65%、15%；而國際市場現狀是：平板太陽能熱水器、真空管太陽能熱水器和其它產品市場份額分別約占85%、8%、7%。這兩組數據給我們提出了一個值得深思的問題。即為什么平板熱水器與真空管太陽能熱水器國內外有如此巨大的反差？
二、太陽能熱水器的主要性能指標是熱性能。中國農村能源行業協會太陽能熱利用專業委員會從1994年到1997年四年中檢測的117太太陽能熱水器進行分析：
檢測項目結果日平均效率國際要求(45%)平均熱損系數國標要求(5W/m2)
產品類型達標達標率（%）未達標未達標率（%）全達標
平板熱水器39臺 3692.337.738臺小于4.01臺大于4.0
真空管熱水器78臺 6583.31316.772臺小于1.56臺大于1.5
從以上數據可以看出真空管熱水器日平均效率達標情況，均低于平板熱水器，未達標率高于平板二倍。從平均熱損系數分析，真空管熱水器比平板熱水器要低一倍多。原因有三：①真空管熱水器基本上是緊湊直插式，直徑37/47，長1.2米的真空管內取不出來的熱水，每支管子達0.9公斤，按粗略計算每平方米（10支管子）熱水器的約9公斤熱水無法使用（占總容水量9-10%），而每平方米平板熱水器取不出來的熱水只有1公斤左右（占總容水量1-1.4%）。②以上數據測試時間是每年4月到10月份，環境氣溫較高情況對平板有利。③所有產品熱損系數全達標，而且遠低于國際規定的數據，說明國標規定的指標比較寬松。下面用實際數據來計算一下：
1.每平方米真空管集熱器的容水量。
標準真空集熱管尺寸規格是外徑、內徑和長度分別為D=47mm、d=37mm、e=1200mm。單管的儲水量：G1=單管儲水量（kg）,d=內管直徑（mm）,D=外管直徑,e=真空管長度,r=水的比重，一支外徑47mm、內徑37mm，長度1.2m（儲水長度為1.15m）的真空管，其儲水量為：G1=π
/4*0.0372*1000*1.15=1.2(kg)
每支真空管（外徑47mm，內徑37mm,長度1.2m）的儲蓄長度為1.15m，組成集熱器管間距按75mm計算，則每平方米真空管集熱器的真空管數量為12支（即：（0.075*11+0.047*12）*1.15=1（m2））。
這樣每平方米真空管集熱器的容水量為：1.2-12=14.4（kg）
根據多年經驗和檢驗數據表明，在華北地區每平方米真空管集熱器日平均產熱水（45℃以上）約為70kg。而12支真空管內的儲存水量就相當70kg的20%。根據國家標準規定，太陽能熱水器日有用得熱量，是指可以放出來進行使用的熱水，放不出來儲存在集熱器中的熱水是不算的。
2.同樣我們可以計算一下每平方米平板太陽能熱水器的儲存水量G2。
平板太陽能熱水器集管外徑為22mm，內徑為20mm，長度為2m，排管外徑為10mm，內徑為8mm，排管按7m計。則得：G2=（1/4π0.022*2+1/4π0.0082*）*1000=0.64（kg）
可見，每平方米平板太陽能熱水器儲水量僅為真空管集熱器儲水量的1/22，平板太陽能熱水器大大提高了有效利用率。
3.其次，我們再來計算一下真空管集熱器的有效采光面積。
每平方米真空管集熱器的有效采光面積。每平方米真空管熱管的無效采光面積（按無反射板集熱器而言）為A：A=（0.075-0.047）*11*1=0.308（m2)
由此可見每平方米真空集熱管的采光面積就有30%的面積是無效面積，即不能吸收熱量的面積。而平板集熱器則不存在無效采光面積。
由以上計算可知，真空管集熱器獲得無效的熱水無效的采光面積都大大削弱和降低了真空管所能獲得的有效得熱量。
三、無論是平板太陽能熱水器或真空管太陽能熱水器其關鍵部件是集熱器，而集熱器的集熱溫度范圍又影響著太陽能熱水器的使用領域。一般太陽集熱器的集熱溫度可分為低溫：Θ
0 + （10--20）℃、中溫：Θ 0 +（20--40）℃、中高溫：Θ 0 +（40--70）℃、高溫：Θ 0 +
（70--120）℃。其中：Θ 0
表示應用地區的室外環境溫度。對于平板太陽能熱水器的使用而言只能限于低溫和中溫，特別平板熱水器例外。真空管熱水器則四種集熱溫度均能應用，但從工程造價，即物有所值而言，真空管熱水器的應用領域更適合于中高溫或高溫。作為真空管熱水器的企業和銷售商來說，應該更加重視，擴大熱水器的使用領域，例如工業領域的中高溫、高溫的應用，采暖空調及制冷的應用等。
四、太陽熱水器的滲漏水是產品質量首要考慮的問題。無論是平板或真空管熱水器，循環管路和配件的滲漏可靠性是相同的。而水箱和集熱器的滲漏，兩種產品是有差別的。平板熱水器的吸熱板出廠前均應逐臺撿漏，集熱器與水箱連接只有進出口二個連接外，而且連接方式簡單方便，一般滲透可能性較小。真空管熱水器的滲漏主要發生在真空集熱管與水箱的接口部位，由于接口處數量多，稍有不甚就有可能發生滲漏。
尤其在真空管太陽熱水器工程上滲漏現象更頭痛，因為一個大面積工程，少則幾百只管子，多則幾千只管子，要做到一只管子不滲漏是十分困難的。
五、太陽能熱水器運行中另一個重要質量問題是集熱器板芯和真空管中結垢及水中懸浮固體顆粒物的沉淀物清楚問題。平板太陽能熱水器一般在60℃以下工作，吸熱板的排管和集管基本上不會發生結垢現象，對傳熱有些影響，但情況不嚴重，在使用壽命內無需進行清洗。真空管熱水器雖然運行溫度高于平板太陽能熱水器，然而由于管材是玻璃，結垢現象有所緩解，當然也會影響傳熱效果，但不致影響使用。對于目前流行絕大多數南北向直插緊湊式真空管熱水器來說，管中的懸浮固體顆粒物，對熱水器的正常運行是一個很大的威脅。據了解有些水質較差的地區，三、四年就會填滿半只管子，影響了管子的熱性能，必須進行拔管子清洗。如果管子使用壽命為15—20年，則維修次數多達3—4次，不僅造成經濟上的損失，也給企業用戶帶來不良影響。
六、關于平板太陽能熱水器與真空管太陽能熱水器的抗凍防凍問題。平板太陽能熱水器適用于在0℃以上的地區運行，真空管太陽能熱水器則有較好的防凍抗凍性能。但就熱水器系統來說，兩種產品在寒冷的冬天均存在循環管路凍壞危險性。
七、關于太陽能熱水器與建筑一體化問題。
太陽能熱水器與建筑一體化必須滿足：1、熱水器的結構尺寸，包括顏色應與建筑相協調，不應破壞建筑的整體美觀。2、熱水器的循環管路和電控制線路的安裝和布置應與建筑室內給排水、電路安裝技術要求相一致。3、滿足熱水器與建筑結合后的安全要求，包括建筑結構不受損壞，符合建筑承重要求，能滿足抗風、防雷、防凍抗凍、電氣、防滲漏等技術要求。4、產品和零件的使用壽命應與建筑相匹配，若做不到，也應考慮維護和更換的方便。
平板熱水器和真空管熱水器均能滿足上述四點要求。但從與建筑結合的安裝布局和維修工作量來說，平板熱水器具有一定的優勢。
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