平板型太阳能集热器是太阳能低温热利用的基本部件，是太阳能热利用系统中，接收太阳辐射并向其传热工质传递热量的非聚光型部件。平板型太阳能集热器主要有吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。其中吸热体结构基本为平板形状。当平板型太阳能集热器工作时，太阳辐射穿过透明盖板后，投射在吸热板上，被吸热板吸收并转换成热能，然后将热量传递给吸热板内的传热工质，使传热工质的温度升高，作为集热器的有用能量输出。
1、组成与特点
平板型太阳能集热器是太阳能低温热利用的基本部件，也一直是世界太阳能市场的主导产品。平板型集热器已广泛应用于生活用水加热、游泳池加热、工业用水加热、建筑物采暖与空调等诸多领域。平板型太阳能集热器主要有吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。用平板型太阳能集热器组成的热水器即平板太阳能热水器，用平板型太阳能集热器组成的热水系统即平板太阳能热水系统。
具有制作简单、吸热面积大、承压性能高、使用寿命长、不易损坏、易与建筑结合等特点。
2、吸热板
是平板型太阳能集热器内吸收太阳辐射能并向传热工质传递热量的部件，基本上是平板形状。
结构形式
在平板形状的吸热板上，通常都布置有排管和集管。排管是指吸热板纵向排列并构成流体通道的部件；集管是指吸热板上下两端横向连接若干根排管并构成流体通道的部件。吸热板的材料种类很多，有铜、铝合金、铜铝复合、不锈钢、镀锌钢、塑料、橡胶等。结构形式有：
管板式：将排管与平板以一定的结合方式连接构成吸热条带，再与上下集管焊接成吸热板。是目前国内外使用比较普遍的类型。
翼管式：利用模子挤压拉伸工艺制成金属管两侧连有翼片的吸热条带，然后再与上下集管焊接成吸热板。
扁盒式：将两块金属板分别模压成型，然后再焊接成一体构成吸热板。
蛇管式：将金属管弯曲成蛇形，再与平板焊接构成吸热板。这种结构类型在国外使用较多。
太阳能吸收涂层
为了使吸热板可以最大限度地吸收太阳辐射能并将其转换成热能，在吸热板上应覆盖有深色的涂层，这称为太阳能吸收涂层。
太阳能吸收涂层可分为两大类：非选择性吸收涂层和选择性吸收涂层。非选择性吸收涂层是指其光学特性与辐射波长无关的吸收涂层；选择性吸收涂层则是指其光学特性随辐射波长不同有显著变化的吸收涂层。
选择性吸收涂层可以用多种方法来制备，如喷涂方法、化学方法、电化学方法、真空蒸发方法、磁控溅射方法等。采用这些方法制备的选择性吸收涂层，绝大多数的太阳吸收比都可达到0.90以上，但是它们可达到的发射率范围却有明显的区别。从发射率的性能角度出发，上述各种方法优劣的排列顺序应是：磁控溅射方法、真空蒸发方法、电化学方法、化学方法、喷涂方法。当然，每种方法的发射率值都有一定的范围，某种涂层的实际发射率值取决于制备该涂层工艺优化的程度。
材料
集管和支管采用TP2铜TP2铜磷脱氧铜是熔解高纯度的原材料，把熔化铜中产生的氧气用亲氧性的磷(P)脱氧，使其氧含量降低到100PPm以下，从而提高其延展性、耐蚀性、热传导性、焊接性、抽拉加工性，在高温中也不发生氢脆现象。特性及适用范围：氧的含量极低，纯度高，导电导热性极好，延展性极好，透气率低，无“氢病”或极少“氢病”；加工性能和焊接、耐蚀耐寒性均好。
3、透明盖板
透明盖板是平板型集热器中覆盖吸热板、并由透明(或半透明)材料组成的板状部件。它的功能主要有3个：一是透过太阳辐射，使其投射在吸热板上；二是保护吸热板，使其不受灰尘及雨雪的侵蚀；三是形成温室效应，阻止吸热板在温度升高后通过对流和辐射向周围环境散热。
材料
主要有两大类：平板玻璃和玻璃钢板，目前国内外使用更广泛的是平板玻璃。
平板玻璃红外透射比低、导热系数小、耐候性能好；但是对于平板玻璃来说，太阳透射比和冲击强度是两个需要重视的问题。目前常用的透明盖板材料是厚度为3~5mm的平板玻璃，超白低铁钢化玻璃或超白低铁布纹钢化玻璃，透过率高，能够抗冰雹，抗击打，安全可靠。常用玻璃厚度为3.2mm和4.0mm两种。超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，也称低铁玻璃、高透明玻璃。
玻璃钢板(即玻璃纤维增强塑料板)太阳透射比高、导热系数小、冲击强度高；但是对于玻璃钢板来说，红外透射比和耐候性能是两个需要重视的问题。玻璃钢板的单色透射比与波长关系曲线表明，单色透射比不仅在2pm以内有很高的数值，而且在2.5pm以上仍有较高的数值。因此，玻璃钢板的太阳透射比一般都在0.88以上，但它的红外透射比也比平板玻璃高得多。玻璃钢板通过使用高键能树脂和胶衣，可以减少受紫外线破坏的程度。但是，玻璃钢板的使用寿命是无论如何不能跟作为无机材料的平板玻璃相比拟的。玻璃钢板作为集热器的盖板应用很少，目前只在部分低端产品有应用。
4、隔热层
隔热层是集热器中抑制吸热板通过传导向周围环境散热的部件。用于隔热层的材料有：岩棉、玻璃棉、聚氨酯、聚苯乙烯等。目前使用较多的是玻璃棉。
高效保温材料
酚醛泡沫（PhenolicFoam，简称PF）是一种新型的可以提高平板太阳能集热器的高效保温材料。市场上已逐渐有厂家在使用。酚醛泡沫是以酚醛树脂和乳化剂、发泡剂、固化剂及其他助剂等多种物质，经科学配方发泡固化而成的闭孔型硬质泡沫塑料。
酚醛泡沫材料的特性总结如下：
1、出色的保温隔热性能，导热系数<0.03W/m·K。
2、较高的工作温度。酚醛泡沫能在-200℃~160℃（允许瞬时250℃）长期工作，无收缩。
3、出色的耐候性。长期暴露在高温之下，仍然有较好的保温隔热性能，不会释放任何可能阻隔太阳能辐射的挥发性物质。
4、不燃性。酚醛泡沫（100mm厚）抗火焰能力可达1小时以上不被穿透，且无烟，无有害气体散发。酚醛泡沫见明火时，表面形成结构碳，无滴落物、无卷曲、无融化现象。过火后，表面形成结构碳的石墨层，有效地保护了泡沫的内结构。
5、环保。采用无氟发泡技术，无纤维，符合国家、国际的环保要求。
厚度
隔热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来确定。应当遵循这样一条原则：材料的导热系数越大、集热器的工作温度越高、使用地区的气温越低则隔热层的厚度就要求越大。一般来说，底部隔热层的厚度选用30~50mm，侧面隔热层的厚度与之大致相同。
5、外壳
外壳是集热器中保护及固定吸热板、透明盖板和隔热层的部件。根据外壳的功能，要求外壳有一定的强度和刚度，有较好的密封性及耐腐蚀性，而且有美观的外形。
用于外壳的材料有铝合金、不锈钢板、碳钢板、塑料、玻璃钢等。为了提高外壳的密封性，有的产品已采用碳钢板一次模压成型工艺。目前平板集热器外壳（边框）应用最多的材料是铝合金和碳钢板一次模压成型。
铝合金：一般应用的为6063T5的铝合金型材。6063系列铝合金广泛用于建筑铝
门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。
6、原理
平板太阳能集热器的基本工作原理十分简单。概括地说，阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收层的吸热体上，其中大部分太阳辐射能为吸收体所吸收，转变为热能，并传向流体通道中的工质。这样，从集热器底部入口的冷工质，在流体通道中被太阳能所加热，温度逐渐升高，加热后的热工质，带着有用的热能从集热器的上端出口，蓄入贮水箱中待用，即为有用能量收益。与此同时，由于吸热体温度升高，通过透明盖板和外壳向环境散失热量，构成平板太阳集热器的各种热损失。这就是平板太阳集热器工作原理。
7、制作与施工
一般规格
别墅板：2000*1000*80、2500*1000*80；阳台板：2500*800*80、2000*800*80、2000*1250*80；标准接口：Φ22，可加工DN20或DN15的内丝或外丝接头。
制作方法
平板型太阳能集热器板芯及其制造方法，板芯由两块金属薄板叠在一起，四周采用咬缝工艺连接在一起，制成平板型金属吸热体，底部用镀锌板和保温棉垫底，上部用玻璃板盖住，四周用橡胶条密封。受光面板上沟槽的槽底与背板冲压连接在一起，形成横向和纵向互相连通的工质流道。
制作后要保证：空晒应无变形、无开裂或其他损坏；闷晒应无泄漏及明显变形；内通水热冲击应无泄漏、无变形、无破裂或其他损坏；外淋水热冲击应无明显变形及其他损坏，集热器进水后，对热性能不产生严重障碍。
施工与安装
系统的施工安装应确保安全性和功能性，同时考虑与建筑结合。
1、要安装集热器（热水器）的结构上预先设置
预埋件或固定螺栓，当集热器安装在砌体墙上时，应在预埋件处增设
构造柱。非结构受力构件如轻质填充墙上不得设置集热器。
2、在需做防水的部位，不得破坏防水层。
3、采用支架安装时，应按照设计图纸的要求检查强度、耐久性、与建筑物的固定方式。
4、设置可靠的避雷措施。
5、贮水箱基座必须设在建筑物承重墙（梁）上，并预留固定用预埋件。预埋件与基座之间的空隙，应用
细石混凝土填捣密实。
6、贮水箱应用地脚螺栓与基础连接牢固。
7、管路安装时，不得在结构梁柱、抗震墙的
暗柱、端柱处穿管。穿过屋面、墙面应及时
预埋套管，避免在已做好防水保温的屋 面上凿孔打洞。
8、
太阳热水器安装节点做法可以参见
国家建筑标准设计图集01SS126《住宅用热水器选用及安装》。
8、发展与展望
平板型
太阳能发展的关键是技术创新，研发出满足消费者需求的产品。完善技术，降低成本，是平板型
太阳能发展的重要出路，满足消费者需求的平板型太阳能产品需要解决好四个技术问题：盖板技术；高效吸热体技术；提高保温和密封性；减少热损技术；开发工艺装备，实现工业化生产，提高效率，降低成本。
需要认真研究市场发展趋势和消费者需求，采取以下措施提高平板型集热器的性能和质量：
1、研究开发适用于平板型太阳能集热器的选择性涂层，涂层应具有高吸收率、低红外发射率、优异的耐热耐湿耐候性能和适宜的加工成本；
2、广泛采用低铁高透过率盖板玻璃。目前已有多个玻璃厂家开始生产适用于太阳能集热器的低铁玻璃，国内外玻璃质量差距越来越小；
3、重视集热器的优化设计，改善制造工艺，保证结构的严密性，减小集热器的散热损失；
4、选用钢化玻璃作为集热器盖板，提高集热器部件质量，采用优化结构设计，确保集热器可以经受防冰雹、雨淋、空晒、耐压、热冲击等性能试验，提高集热器寿命，减少系统维护费用；
5、为适应寒冷地区、太阳能采暖和空调以及工业加热等特殊要求，应开发高效平板型集热器。尽快使双层盖板和透明蜂窝等技术产业化，并提高其性价比，使高效平板型集热器有较强市场竞争力；
6、跟踪国外平板型集热器先进技术和工艺，开发新型平板型集热器太阳能系统，提高平板型集热器市场占有率。
平板型集热器不仅可以作为热水器使用，还可以在其工艺基础上开发新的集热器产品，如利用其高效的选择性涂层、优化的翅片结构和空气流道开发高效空气集热器，空气集热器可用于主被动采暖和工农业干燥，具有广阔的应用前景；在平板集热器的基础上，利用激光焊接、整体层压工艺还可以开发
光伏光热综合利用产品，如
光伏热水器、
光伏热泵、太阳能直接蒸发式热泵等等。太阳能热水制备只是太阳能应用的最初级模式，太阳能采暖供热、干燥、发电、采光照明、供冷及其行业应用将日趋广泛，随着国家对可再生能源应用、绿色建筑推广、可再生能源示范城市等措施的不断深入，平板型集热器以其独特的优势必将得到快速的发展。