太阳能基础知识培训资料1

1太阳能及产品基础知识袁家普广东五星太阳能股份有限公司2011.7.162目录太阳能基础知识1常见产品2真空管热水器33太阳能基础知识一、太阳能简介：太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳的总辐射能量约为3.75×1026W4太阳能基础知识•太阳向宇宙空间辐射出巨大的光热能量•此图根据蒲提斯的太阳系形成理论所绘5太阳能基础知识•太阳能辐射到地球大气层上界达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。•太阳每三天向地球辐射的能量，就相当于地球所有矿物燃料能量的总和。•地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能。6太阳能基础知识广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。7太阳能基础知识二、太阳能利用的特点•照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。•再者，太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球的时间可以说是无限的.•虽然由于纬度的不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀，但相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。•太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染，加之其储量的无限性，是人类理想的替代能源。8太阳能基础知识一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，有些太阳能利用已具经济性，如太阳能热水器一次投入较高，但其使用过程不耗能，而电热水器和燃气热水器在使用时仍需耗费，因此说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。但是，太阳能的密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。9太阳能基础知识•三、地球上太阳能资源的分布•地球上太阳能资源的分布与各地的纬度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰度一般以全年总辐射量（单位为千卡/平方厘米·年或千瓦/平方厘米·年）和全年日照总时数表示。•就全球而言，美国西南部、非洲、澳大利亚、中国西藏、中东等地区的全年总辐射量或日照总时数最大，为世界太阳能资源最丰富的地区。•我国是太阳能资源丰富的国家，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时。我国西藏、青海、新疆、甘肃、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，属世界太阳能资源丰富的地区之一，四川盆地、西湖地区、秦巴山地是太阳能资源低值区，我国东部、南部、及东北为资源中等区。10太阳能基础知识我国太阳能资源分布图示黑吉辽重庆新疆、内蒙、甘肃、北京、云南河南、山西、两湖、两广、福建、上海西藏我国太阳能资源带的年曝辐射量资源带号资源带分类年曝辐射量/(MJ/m2)Ⅰ资源丰富带≧6700Ⅱ资源较丰富5400-6700Ⅲ资源一般带4200-5400Ⅳ资源缺乏带4200太阳能资源带的分类标准：11太阳能基础知识1、资源丰富带西藏西部、新疆东南部、青海西部、年日照时数为280--330小时，年辐射总量为160--200千瓦/平方厘米·年。2、资源较丰富带西藏东南部、新疆南部、青海东部、宁夏南部、甘肃中部、内蒙古西北部、河北西北部、年日照时数为3000-3200小时，年辐射总量为140--160千瓦/平方厘米·年。3、资源一般带新疆北部、甘肃东南部、山西南部、陕西北部、河北东南部、山东、河南、吉林、辽宁、云南、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、年辐射总量为140--160千瓦/平方厘米·年。湖南、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部、黑龙江、年日照时数为1400--2200小时，年辐射总量为100--120千卡/平方厘米·年。4、资源贫乏带四川、贵州、年日照时数为1000-1400小时，年辐射总量为80--100千卡/平方厘米·年。12太阳能的定义太阳能是太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能。太阳向宇宙空间发射的辐射功率位3.8×10^23kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收，其余的到达地球表面，其功率为8×10^13kW。13太阳能的特性A储量的“无限性”：一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×10^13千亿吨，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。B存在的普遍性：虽然由于纬度不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀，但相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。C利用的清洁性：太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，开发利用时不产生任何污染。D利用的经济性：一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且使用时不征收任何“税”；二是在目前的技术发展水平下，有些太阳能利用已具经济性，如太阳热水器使用过程中不消耗能量，而电，燃气热水器仍需耗费能量。14太阳热水器是利用温室原理,将太阳能转变为热能,以达到加热水的目的的整套装置,通常由太阳集热器、储水箱、支架、控制器和其他配件组合而成.必要时还要增加辅助热源.水箱支架集热器太阳热水器的定义15太阳热水器工作原理——一体机太阳能热水器是一个光热转换器，区别于传统的自然利用，如晾晒、采光。真空管是太阳能热水器的核心，他的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层（我们称为纳米紫金干涉膜），用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱中。另外太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大，主要取决于光照。当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依靠自然落差流出，落差越大，水压越高。16太阳集热器的分类我国目前使用的太阳集热器可大体分两类：平板型太阳集热器和真空管型太阳能集热器，外形照片见图平板型太阳集热器一般由吸热板、盖板、保温层和外壳4部分组成，其基本结构如下图平板型太阳集热器的结构17吸热体结构型式平板集热器吸热体的管板式结构，采用进口德国高选择性吸收涂层TINOX，吸收率可达95%，发射率小于5%。玻璃盖板盖板的作用是减少热损失。集热器的吸热板将接收到的太阳能辐射能量转弯成热能传输给工作介质量，也向周围环境散失热量；在吸热板上表面加设能透过可见光而不透过红外线的透明盖板，就可有效地减少这部分能量的损失。目前采用低铁玻璃（透光率为88%以上），其他品牌用的是普通玻璃，含铁量高，透光率低；易碎，抗冲击性差。保温层保温层的作用是减少集热器向周围环境的散热，以提高集热器的热效率。要求保温层材料达到较好的保温效果，底部保温层一般为3～5cm厚，采用40mm岩棉保温层，岩棉材料可以回收，避免环境污染，更环保。外壳为了将吸热板、盖板、保温材料组成一个整体并保持一定的刚度和强度，便于安装，需要一个美观的外观，采用整张彩板折合成一体的外壳，上部采用铝型材压接方式。平板集热器的结构18热管型太阳集热器一般由真空管外管、真空夹层、选择性吸收涂层、真空管内管、热管和热管铝翼6部分组成，为确保热管的正常工作，热管真空管与地面倾斜角应大于10℃。海尔是采用目前国际最先进的包容型热管技术，一是保证不结垢，二是减少没有间隙传导热阻,热效率提高约为2%。其基本结构如下图（热管：内含高效传热无机介质和具有很高热传导率，低热阻的铜管和纯铝吸热片。真空夹层：真空度高达5×10-3Pa玻璃管：厚度2mm,直径70mm的高硼硅玻璃管，该管透光率高、耐压、耐冷热冲击。吸气剂：采用蒸散型和长效型两种吸气剂使热管长期维持较高的真空度。）热管型集热器的结构19全真空玻璃管集热器的结构概述：太阳能集热器是把太阳辐射能转换成热能的设备，它是太阳能热利用中的关键设备。其同轴双层玻璃结构（硼硅玻璃3.3），吸收镀层采用直流反应溅射沉积技术制备而成的太阳选择性吸收涂层－纳米紫金干涉膜。结构说明：全玻璃真空太阳集热管由具有太阳选择性吸收涂层的内玻璃管和同轴的罩玻璃管构成内玻璃管一端为封闭的圆顶形状，有罩玻璃管封闭段内带吸气剂的支撑件支撑，另一端与罩玻璃管另一端融封为环形开口端，机构如下：相应参数：真空管外径58mm，内径47mm,管间距76mm，容积9～10L(58*1800）全玻璃真空太阳集热管结构及组成部件１．内玻璃管　２．太阳选择性吸收涂层　３．真空夹层４．罩玻璃管　５．支承件----弹簧卡子　６．吸气剂７．吸气膜20一体式太阳热水器的结构★真空集热管★保温储水桶★热水器支架★智能控制器21水箱外壳：水箱外壳采用0.5mm厚的镀铝锌板，机械强度高，耐腐蚀，抗氧化和热反射性能优。水箱内胆：水箱内胆采用0.5mm厚的SUS304-2B食品级不锈钢材料，经自动氩弧焊焊接而成，304级不锈钢含碳量低，因此焊缝质量高，不易锈蚀。发泡：采用聚氨酯材料高压整体发泡，40kg/m3,白料：黑料=1:1～1:1.2保温储水桶白料：141B多元醇（组合聚醚）黑料：异氰酸酯22太阳热水器支架:结构：热水器支架采用塔式支架，结构牢固，安装方便。材料：采用1.5mm镀锌板经全自动喷粉工艺，喷粉厚度达到65微米左右，在190度下固化15分钟而成，机械强度高，不易生锈，耐腐蚀。23智能控制器－浴宝（HR-QBJ1-KSD):用户在使用家用落水式太阳能热水器时，需要进行上水、阴雨天启动电辅助等操作步骤，另外，还需要观察水箱水温与水量是否满足使用要求，往往造成使用不便。因此太阳能热水器的智能控制器便应运而生。目前，绝大多数的太阳能热水器都安装了智能控制器，对用户提供了方便。控制器自动启动上水、电辅助加热等功能，并且可以实时观察到水箱水量与水温的情况，使智能控制器成为了太阳能热水器的标准配置。智能控制系统一般有浴宝控制器主机、水温水位探头、电磁阀、电加热器及电缆组成工作原理：水位传感器和温度传感器实时检测水位和温度信号，信号经放大和AD转换后送入单片机，单片机把有关数据显示在液晶显示屏上；同时用户设定信息与实测数据进行比较判断后发出各种控制指令，以实现阳光浴宝的全自动智能控制功能。24主要技术指标：1、电源：AC220V±10%50Hz2、功耗：浴宝主机功耗＜5W3、测温精度：±2℃4、测温范围：0～99℃5、水位分档：六档6、电加热功率：1500/2000W7、总功率：＜2600W8、漏电动作电流：30mA/0.1S9、电磁阀：直流12伏，有压力阀/低压力阀可选有压力阀：工作压力0.02MPa～0.8MPa，适用于自来水管网；低压力阀：工作压力0.01MPa～0.6MPa，适用于水箱供水或低水压；10、外形尺寸：277mm×227mm×97mm11、允许环境湿度：＜85％12、防护等级：IPX2智能控制器－浴宝25太阳能热水器的工艺流程2627一体式太阳能热水器的工艺流程分为五部分1、焊接2、试压3、喷粉4、发泡5、总装28焊接：溢水管焊接排气管焊接进出水管焊接内胆中桶滚筋内胆中桶直缝焊接内胆封头点焊内胆左右封头焊接内胆支架点焊内胆中桶翻边自动氩弧焊自动氩弧焊——点焊翻边的作用是为了让水箱和封头更好的配合内胆滚筋的作用是加强内胆的机械强度29内胆成型的过程：1.冲压前：内胆冲压时先用气嘴吹掉板料表面的杂质2.冲压：外壳、内胆冲压就是对板材打孔3.丝印（外壳）：用油墨印刷，再通过紫外线高温烘干后对外壳折弯4.外壳卷筒：对折弯的部分用压力进行压合，形成桶形外壳，还要在桶口处点焊5.法兰焊接：法兰口是装电加热的地方。法兰、水管焊焊接后要对其焊点进行气检6.内胆中桶直缝焊接：先将板料用定位固定住，再用氩弧焊焊接成形，焊接完毕后再用酸洗液和水对焊缝进行清洗。3031试压：安装溢水