特点：集热面积大，得热量高，后
期维修维护费用少，易于与建筑结 合；环境温度较低时，热损失大， 存在集热管破裂、冻结等问题，在 寒冷地区不能全年运行。
集热元件 ❖全玻璃真空管集热器
原理：全玻璃真空管太
阳能集热器是由多根全玻 璃真空太阳能集热管插入 联箱组成，工作原理与平 板式太阳能集热器类似。
特点：保温性能好，热
特点：不存在炸管泄漏问题，可
以承压运行；成本偏高，系统阻力 大，循环介质容易过热汽化。
集热元件
太阳能热利用技术
❖ 在众多太阳能利用技术中，太阳能热利用是一种 可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用 最普遍、最现实、最有前途、最有可能替代化石 能源消耗的太阳能利用方式与技术之一。
❖ 太阳能热利用的范围包括太阳能热水系统、太阳 能采暖系统、太阳能制冷空调系统、太阳能干燥 系统、太阳能海水淡化系统、太阳能热发电系统 等。
损失小，在低温环境中也 有较高的热效率；玻璃管 易破碎，承压能力低。
集热元件
❖ 热管式真空集热器
原理：吸热板吸收穿过玻璃管的太
阳辐射能并将其转换成为热能，再 传导给与其紧密结合的热管，使热 管蒸发段内的工质迅速汽化；工质 蒸汽上升到热管冷凝段冷凝放热， 将热量传递给集热器的传热工质， 然后依靠其自身的重力流回到蒸发 段，重复上述过程。
获得的技术难度小；经济性好，但能量密度小
太阳能是一种很好的热源！
第二部分 太阳能光热利用技术
主要内容
太阳能热利用技术
集热元件
太阳能热 利用系统
系统测评
太阳能集热器
•种类 •特点 •适用性
太阳能热水系统
•典型太阳能热水系 统的原理及特点
•各种系统的适用性
太阳能热水系统 的设计
太阳能采暖
测试
•测试参数 •测试工具
工程评价
•太阳能得热量
工程实例
集热元件
❖ 太阳能集热器是指吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传 热工质的装置。
❖ 太阳能集热器是太阳能热利用系统中的核心部件之一，其 集热性能直接影响整个系统的节能性。因此，对于太阳能 热利用系统，根据当地气候条件和太阳能资源状况，结合 不同太阳能集热器自身的特点，选择适宜的集热器是非常 重要的。
项目
特点和评价指标
Hale Waihona Puke 环境友好性和社 在没有大规模使用时优，但在建筑密集的城市普遍使用的环境友好
会友好性
和社会允许性还需谨慎评价
容量 可靠性与稳定性
巨大，但地区差异大
可靠性属Ⅱ类——在确定的时间存在 品位稳定性属Ⅰ类——不随时间变化，保持定值 容量稳定性属Ⅲ类——随时间无规律地变化
持续性和可再生性 好
易获取性
特点：热性能好、热效率高、工作
温度高等优点，系统承压能力强、 热容小、系统启动快，抗严寒能力 强，即使在寒冷地区亦可全年使用； 但其成本较高。
集热元件
❖ U型真空管集热器
原理：在全玻璃真空管中插入弯
成U型的金属管，在U型金属管和 全玻璃真空管之间，同样有与二者 均紧密接触的金属翅片，担负二者 之间的热传导工作。被加热流体在 金属管中流过，吸收全玻璃真空管 收集的太阳能辐射热量而被加热。
太阳能热水系统分类
分户集热、分户储热的 单机式太阳能热水系统
集中集热、分户储热的半 集中式太阳能热水系统
集中集热、集中储热的 集中式太阳能热水系统
太阳能热水 系统按集热 、储热方式
分类
单机式太阳能热水系统
特点：用户单独安装、独立使
用，系统简单，且互不干扰，不 存在计费问题，物业管理方便； 因无可靠的回水系统，不 能做到 即开即热，无资源共享，系统能 源利用不充分。适用于统一安装 的多层建筑 。
太阳能利用技术
主要内容 概述
太阳能光热利用技术 太阳能光电利用技术
第一部分 概述
建筑能耗
随着城镇化的推进，我国建筑数量在不断增加，已成 为建筑能耗增长的钢性动力。建筑能耗的增长趋势如 下所示：
3.5亿tce 25.5%
2004年
6.55亿tce 超过1/3
2008年
预测：10.89亿 tce，其中空 调峰值负荷相 当于10个三峡 电站的满负荷
集热元件
目前市场上主要有四种太阳能集热器：平板式集热器、全玻璃 真空管集热器、热管式真空管集热器、U型管真空集热器。
全玻璃真空管集热器
平板式集热器 U型管真空集热器
热管式真空 管集热器
集热元件
❖ 平板式集热器
原理：阳光透过透光盖板照射在表
面涂有高太阳能吸收率涂层的吸热 板上，吸热板吸收太阳能后温度升 高，将热量传递给集热器内的热媒， 使热媒温度升高，作为集热器的有 用能量输出；同时温度升高后的吸 热板不可避免地要向四周散热，成 为集热器的热量损失。
煤 石油 天然气 铀
230年 43年
62年 64年
国家政策法规
与建筑节能相关
• 2004.12《节能中长期专项规划》 • 2005.6《建设部关于建设领域资
源节约今明两年重点工作的安排 意见》 • 2006.7《“十一五”十大重点节能 工程实施意见》 • 2006.8《建设部、财政部关于推 进可再生能源在建筑中应用的实 施意见》 • 2006.9《可再生能源建筑应用专 项资金管理暂行办法》 • 2008.8《民用建筑节能条例》
2020年
其他
动力
10%
15%
厨房 3%
办公 照明 10% 8%
空调与采暖 54%
3.60% 41.60%
食堂燃气量
生活热水和工艺用量
54.80% 采暖用量
•医院
常规能源储量
常规能源使用时 不仅会带来环境 问题，而且其不 可再生，储量有 限，据美国能源 部等能源机构统 计，各种能源的 使用年限为：
与可再生能源相关
• 2005.2《中华人民共和国 可再生能源法》 • 2006.8《国务院关于加强 节能工作的决定》 • 2007.6《节能减排综合性 工作方案》 • 2007.9《可再生能源中长 期发展规划》 • 2007.10《中华人民共和国 节约能源法》
必然性
建筑能耗现状 常规能源储量有限
国家政策法规
开发和利用 可再生能源 势在必行！
我国太阳能资源分布情况
一般来说，在年日照时数大于1200 小时，年太阳辐照 量大于3500MJ / m2的地区，选用太阳能利用系统都 将获得良好的经济效益。
太阳能利用的技术评价
建筑自然冷热源的评价指标包括环境友好性和社会友好性、容量、 可靠性与稳定性、持续性和可再生性以及易获取性等。太阳能作为 冷热源的评价结果如下：