平板型太阳能集热器是太阳能集热器中一种最基本的类型,其结构简单、运行可靠、成本适宜,还具有承压能力强、吸热面积大等特点,是太阳能与建筑结合的最佳选择之一。目前,世界太阳能市场平板式和真空管式太阳能热水(器)系统并存,但所占市场份额不同。我国以真空管为主,真空管占86%;欧、美、澳等发达国家截然相反,平板式占90%以上。平板型太阳能热水器作为太阳能热水器的一种主要产品类型,在国外已有多年的应用历史,国外市场平板型太阳能热水器市场占有率远远大于真空管太阳能热水器,主要有以下因素:
1)平板型太阳能热水器具有耐压、寿命长,易组成二次回路系统等独有特点。真空管太阳能热水器若制成承压分体结构产品后,其成本将高于平板型产品;
2)平板型太阳能热水器易与建筑结合,易安装在屋顶及阳台,建筑师在设计时也比较容易将它融于建筑之中,实现与建筑一体化;
3)平板型太阳能热水器产品材料的可再生利用率高。平板型太阳能集热器材料以铜、铝或复合材料为主,回收利用率高;
4)平板型太阳能热水器的产品热性能好。平板型太阳能集热器在国外的研发已有多年,其产品的热性能有很大提高;
5)平板型太阳能热水器的系统安全可靠,有效采光面积大。在接收同等太阳能条件下,平板型太阳能集热器占地面积小,而真空管太阳能集热器的管与管之间有空隙,造成占地面积大。
我国的太阳能热水器主要有真空管、平板和闷晒等类型。真空管太阳能热水器占据着主要的市场份额,而平板型太阳能热水器的市场份额却处在相对较低的水平。主要因素有以下几点:
1)国内平板型太阳能集热器有些产品热性能差(光效率η小于0.75、热损系数υ大于6w/m2·k),低于国外同类型产品(光效率η大于0.75~0.78、热损系数υ小于5w/m2·k)。有些平板型太阳能集热器产品的热损系数高,高于真空管太阳能集热器热损系数υ小于3w/m2·k,导致冬季得热量低;
2)目前金属材料价格不断上涨,加上平板型太阳能集热器未形成大规模生产,导致高质量的平板型太阳能热水器的价格较高;
3)由于全玻璃真空管成本大幅度下降,目前的成本相对较低,直插式热水器结构简单。尤其是我国太阳能家用热水器目前以中小城市及农村市场为主,市场销售量占总推广量的70%以上。
国内太阳能市场与世界太阳能市场主流出现如此反差有很多原因。随着太阳能在住宅建筑中的扩大应用,和适应太阳能与建筑结合要求,业界近年来对平板型集热器给予高度关注,充分认识到其固有的优势。很多企业和研究机构积极开展高效平板型集热器的研究和产业化,促进平板型集热器迈向新的发展。