保温层是集热器中用来抑制集热板通过热传导向周围环境散热,减小集热板底部和四周边的热损失.根据保温层的功能,要求保温层具有导热系数小、耐高温、不易变形、不易挥发等特点。
1)保温层的材料
根据国标GB/T6424-1997的规定,保温层材料的导热系数应不大于0.055W/m・K,常用的保温层材料有岩棉、矿棉、聚氨酯、聚苯乙烯等。聚苯乙烯在温度高于70℃时会收缩变形,使用时需在它与集热板之间放置一层涂铝聚酯膜,以降低其使用温度.泡沫聚氨酯、泡沫聚乙烯等可耐100℃左右的温度;玻璃棉耐温高达400℃,适应于较高工作温度的集热器。目前,用聚氨酯注入发泡或利用蜂窝状结构的保温层正逐渐增多,这些材料不仅能起保温作用,还能增加整个集热器的刚性,具有构造体的作用,并能降低集热器的成本。
2)保温层的厚度
保温层的厚度应根据选用的材料种类、集热器的工作温度、使用地区的气候条件等因素,同时兼顾投资效益来确定,一般而言,集热器底部保温层厚度选用30~50mm,侧面保温层厚度与之大致相同.集热器底部保温材料的最小厚度,可用下式进行计算:
δ≥k100/1.45
式中,k100为保温材料在100℃时所测得的导热系数,单位为W/m・K;δ为保温材料厚度,单位为m。