虽然太阳能热水器是目前太阳能利用中技术最成熟和应用最广泛的一种装置。但考虑到空气是一种比水更容易得到的传热介质,因此太阳能空气加热器吸引了人们的目光。太阳能空气集热器也可叫做太阳能空气加热器,是利用太阳能加热空气的装置。
与热水器相比,太阳能空气集热器主要优点如下:
(1)不存在冬季的结冰问题。
(2)微小的漏损不会严重影响空气加热器的工作和性能。
(3)加热器承受的压力很小,可以利用较薄的金属板制造。
(4)不必考虑材料的防腐问题。
(5)经过加热的空气可以直接用于干燥或者房间取暖,不许增加中间热交换器。
当然空气集热器也有其自身的不足之处。首先,因为空气的热导率很小,因此其对流换热系数远远小于水的对流换热系数。所以在相同的条件下,空气集热器的效率要比普通平板集热器的效率低。其次,与水相比,空气的密度小,以致在同样加热量的情况下,为使空气能在加热系统中流动,就要消耗较大的送风功率。另外,空气的热容量很小,为了贮存热能,需要使用石块或鹅卵石等贮热堆,而以水为传热介质时,它同时可兼作热容量大的贮热介质。本质上,太阳能空气加热器和太阳能热水器十分相似:都是利用经太阳辐射照射的吸热板来加热空气或水,但是由于空气和水的物性差别很大,故两种集热器的设计有所不同。
太阳能空气集热器式样很多,但从收集太阳能加热流体介质的热过程这一点来说,和前面所讲述的平板集热器完全一样。太阳能空气集热器的总体结构与平板型集热器类似,也可分为4部分,即:集热板、透明盖板、隔热层和外壳。透明盖板、隔热层和外壳的具体设计与要求,都和前面所介绍的普通平板集热器一样。集热板部分则由于使用的工作介质不同,结构出现很大的差异。