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近年來，隨著建筑的不斷高層化，平板太陽能集熱器系統(tǒng)以其耐壓、壽命長，易組成二次回路系統(tǒng)，易與建筑結(jié)合，有效采光面積大等特點(diǎn)，不僅在國外被大面積推廣應(yīng)用，在國內(nèi)也迅速占領(lǐng)市場，成為光熱市場的重要成員。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年國內(nèi)平板型集熱系統(tǒng)銷售577萬平米，同比增長8.9%，占國內(nèi)太陽能熱利用集熱系統(tǒng)銷售總量的15.50%。但與國外相比，尤其是歐洲占市場總量的90%以上相比，差距依然很大。與之相對應(yīng)，在平板吸熱體板芯以及總體水平也面臨較大差距。具體比較見下表。

 

 

 

表1 國內(nèi)外平板板芯情況比較

 

項(xiàng)目	國外先進(jìn)水平	國內(nèi)水平	國標(biāo)要求
膜層	國外膜層種類以磁控濺射藍(lán)膜板芯為主，占90%以上。	國內(nèi)膜層種類有陽極氧化、黑鉻、噴涂、藍(lán)膜等。陽極氧化和鍍黑鉻技術(shù)因耐候性好，成本低廉，一直占據(jù)國內(nèi)市場主導(dǎo)，2014年市場占比陽極氧化44%、藍(lán)膜22%、黑鉻18%、噴涂等16%。從發(fā)展看，陽極氧化、黑鉻工藝技術(shù)環(huán)境友好不如磁控濺射、噴涂等物理氣相沉積。	/
	藍(lán)膜吸收比在0.93～0.97； 發(fā)射比0.03～0.07之間。	國產(chǎn)膜層吸收比在0.92～0.96之間； 發(fā)射比藍(lán)膜在0.05～0.1； 其他膜層0.1～0.2以上。 近幾年，國產(chǎn)藍(lán)膜主要性能指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。加上適應(yīng)中國的耐候性提高，如能進(jìn)一步消化吸收，提高工藝水平，解決批量生產(chǎn)中性能波動、色差和單位能耗等問題，有望占據(jù)國內(nèi)主流市場。	吸熱涂層吸收比≥0.92。 吸熱涂層發(fā)射比真空鍍、電鍍≤0.10； 其他工藝≤0.20。
材料、工藝、傳熱性能、可靠性	工藝技術(shù)成熟，裝備先進(jìn)，性能較穩(wěn)定。工藝研究較深入。	在膜層基材及流道材質(zhì)，板芯傳熱性能，制作工藝，涂層光學(xué)性能及耐候性能，抗老化性能，附著力，高溫耐久性能，焊接強(qiáng)度及板芯壽命評價(jià)指標(biāo)，膜層材料成分和制備工藝環(huán)保要求等方面研究不夠。影響壽命和可靠性提高。	/
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表格來源：太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)競爭力研究

由此表，可以看出，平板吸熱體板芯在未來應(yīng)不斷朝著國際高水平演進(jìn)，具體表現(xiàn)在板芯熱性能；涂層附著力；高溫耐久試驗(yàn)后，吸熱體表面光學(xué)性能的衰減系數(shù)；涂層老化性試驗(yàn)后，涂層太陽吸收比與法向發(fā)射比值；膜層基材；吸熱體的流道和吸熱材料焊接處的使用壽命等方面再加以完善和規(guī)范。

表2  平板集熱器國內(nèi)外比較

 

項(xiàng)目	國外先進(jìn)水平	國內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)	國家標(biāo)準(zhǔn)
瞬時效率截距η	0.80～0.83	0.73～0.80	≥0.72
總熱損系數(shù)W/（㎡·K）	4.0	4.1～5.9	≤6.0
裝配	以自動化或半自動化生產(chǎn)線為主。	擁有自稱自動化生產(chǎn)線25條左右，半自動生產(chǎn)線16條左右，其余均為手工生產(chǎn)線。	/
外形尺寸	多數(shù)能夠基于工程需要設(shè)計(jì)。	多為常規(guī)尺寸。	/
內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)	布局合理，研究精細(xì)。	參照模仿較多。	/
內(nèi)部工藝	工藝水平較高，產(chǎn)品耐凍、耐高溫、防水霧能力強(qiáng)。	工藝水平整體不高，耐凍、耐高溫、使用后水霧和吸收表面起霧、白斑現(xiàn)象較嚴(yán)重。	/
淋雨試驗(yàn)	/	/	測試后，集熱器應(yīng)無滲水和破壞。
使用壽命	承諾20年或以上。	一般低于10年。	無相應(yīng)項(xiàng)目和方法。

表格來源：太陽能熱利用產(chǎn)業(yè)競爭力研究（征求意見稿）
 

由此表可以看出，國內(nèi)平板集熱器在瞬時效率截距η、總熱損系數(shù)、裝配、外形尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、內(nèi)部工藝、使用壽命方面有較大提升空間。

縱觀近兩年行業(yè)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r，平板集熱器在很多方面都已做出多方面提升。裝備方面，山東力諾瑞特新能源有限公司入選央視國家品牌計(jì)劃，集自動化、柔性化、信息化和智能化于一體的平板太陽能集熱器生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，創(chuàng)新打造高水平智慧互聯(lián)化生產(chǎn)模式。德州金亨新能源有限公司聚焦平板太陽能集熱器的研發(fā)、生產(chǎn)，立志用工業(yè)4.0的思想，打造全球?qū)I(yè)的平板集熱器生產(chǎn)基地。2017年投產(chǎn)的第4代生產(chǎn)線，全線只需13名工人，生產(chǎn)線周期時間為55秒。即將投產(chǎn)的第五代自動化生產(chǎn)線，只需1名終檢人員，生產(chǎn)線周期時間為40秒。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝方面，適用于高寒地區(qū)的大型高效平板集熱器，將平板太陽能的使用領(lǐng)域從熱水推廣至采暖；此外，還有不少企業(yè)在平板集熱器的基礎(chǔ)上，利用激光焊接、整體層壓工藝還可以開發(fā)光伏光熱綜合利用產(chǎn)品，如光伏熱水器。這些舉措都對平板集熱器的生產(chǎn)工藝加以提升改進(jìn)，不僅加速了平板集熱器的更換迭代，同時拓寬了平板集熱器的應(yīng)用領(lǐng)域，大大促進(jìn)了我國平板集熱器的發(fā)展進(jìn)程。

而針對瞬時效率截距η，有專業(yè)人士提出，應(yīng)從四點(diǎn)著手。

其一，研究開發(fā)適用于平板型太陽能集熱器的選擇性涂層，且涂層應(yīng)具有高吸收率、低紅外發(fā)射率、優(yōu)異的耐熱耐濕耐候性能和適宜的加工成本；

其二，應(yīng)廣泛采用低鐵高透過率蓋板玻璃。目前已有多個玻璃廠家開始生產(chǎn)適用于太陽能集熱器的低鐵玻璃，國內(nèi)外玻璃質(zhì)量差距越來越??；

其三，重視集熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善制造工藝，保證結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性，減小集熱器的散熱損失；

其四，選用鋼化玻璃作為集熱器蓋板，提高集熱器部件質(zhì)量，采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保集熱器可以經(jīng)受防冰雹、雨淋、空曬、耐壓、熱沖擊等性能試驗(yàn)，提高集熱器壽命，減少系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。

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