全玻璃真空太阳能集热管
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全玻璃真空集热管工作原理
全玻璃真空集热管是一种重要的太阳能利用技术,它利用太阳能将热量转化为可使用
的热能。
下面我们将详细介绍全玻璃真空集热管的工作原理。
全玻璃真空集热管由玻璃外壳、吸热管、蒸汽室、热传导棒和玻璃内壳组成。
它的工
作原理基于光热转换和热传导原理。
当太阳辐射照射到集热管的玻璃外壳上时,玻璃外壳会通过玻璃的透过性,将光能转
化为热能,并散布到吸热管上。
吸热管内充满了导热剂,当吸热管被热能照射后,导热剂
将吸收光能并升温,导热剂温度升高后将产生热对流,将热能传导到集热管的上端蒸汽
室。
吸热管内的导热剂受热后,会使水在蒸汽室中沸腾,生成蒸汽。
蒸汽的温度和压力随
着吸热管受热时间的延长而增加。
这些高温高压的蒸汽会充满蒸汽室,并向上顶起,通过
热传导棒传导至集热管的上端。
接着,当高温高压的蒸汽通过热传导棒传导至集热管的上端时,会释放热量,将热量
传递给集热管的玻璃内壳。
玻璃内壳的材质使其能够保持真空状态,并且有很好的保温效果,从而能够最大限度地减少热量的散失。
这样,集热管内部就形成了一个高温高压的热区,从而将太阳能转化为热能,并保持热能的长期稳定输出。
集热管内的高温高压热能可以被用于各种应用,比如加热水、驱动发动机等。
这就实
现了太阳能的利用,并为人们的生活提供了可再生的能源。
全玻璃真空集热管利用太阳能将热量转化为可使用的热能,通过多个部件的协同作用,实现了从太阳辐射到热能输出的过程。
它在可再生能源利用方面具有良好的应用前景,能
够为环境保护和节能减排做出贡献。
全玻璃真空太阳集热管关键技术参数研究进展
丁祥;高文峰;张有刚;李琼
【期刊名称】《真空科学与技术学报》
【年(卷),期】2024(44)2
【摘要】全玻璃真空太阳集热管是太阳能热利用系统的重要组成部分,其性能参数的优劣直接影响到太阳能热利用系统的热性能、耐久可靠性和节能效果。
文章从真空管基本结构和工作原理的介绍出发,对影响真空管性能的光学性能、热性能等关键技术参数及玻璃管材料、真空性能等其他技术要求的研究进展做了详细分析,并在长期从事科研和检测工作的基础上,给出了提升真空管的产品性能可从玻璃管生产优化、新涂层开发、真空性能加强、技术创新、先进设备开发、标准修订等方面的建议。
【总页数】9页(P101-109)
【作者】丁祥;高文峰;张有刚;李琼
【作者单位】云南师范大学太阳能研究所;国家太阳能热水器质量检验检测中心(昆明)
【正文语种】中文
【中图分类】TK513
【相关文献】
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2.全玻璃热管真空太阳集热管的自动化热性能测试系统的研发
3.内聚光膜式全玻璃真空太阳集热管真空品质表征方法
4.全玻璃真空太阳集热管真空度测量及残气分析
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全玻璃真空管太阳集热器的分类及特点目前市面上全玻璃真空管太阳集热器主要有三大系列产品,分别是:普通型全玻璃真空管太阳集热器、热管式全玻璃真空管太阳集热器和U型管式全玻璃真空管太阳集热器三大系列产品。
目前仍然以普通型全玻璃真空管太阳集热器为主,下面就三大系列产品的结构和特点逐一介绍。
(一)普通型全玻璃真空管太阳集热器1、组成:真空管、联箱、尾座、支架组成。
分横管和竖管两种。
(1)真空管构造:真空管是全玻璃真空管集热器的核心部件、是整个太阳能系统的发动机,其性能优劣决定着整个系统的得热性能和寿命。
真空管构造图④③⑦⑥⑤②①①罩玻璃管②内玻璃管③卡子④吸气剂⑤真空夹层⑥选择性吸收涂层⑦吸气膜(2)真空管材质要求:真空管采用硼硅玻璃3.3(氧化铁含量5%以下;热稳定性好;热膨胀系数低为3.3×10-6/℃;耐热冲击性好,耐热温差大于200℃;有较高的机械强度;较好的抗化学腐蚀性能;具有良好的光学性能,透光率≥ 0.89)(3)真空管技术要求:①材料采用硼硅玻璃3.3;②空晒性能参数y≥175m2•℃/kW(当太阳辐照度G≥800W/ m2,环境温度t在8~30℃之间)③闷晒到水温增加35℃所需的太阳能曝辐量≤3.8MJ/ m2(当太阳辐照度G≥800W/ m2,环境温度t在8~30℃之间)④平均热损失系数≤0.9W/ m2·℃⑤真空度≤5×10-2Pa;⑥耐热冲击应能承受25℃以下冷水和90℃以上热水交替反复冲击3遍而不损坏;⑦耐压冲击应能承受0.6Mp的压力;⑧抗冰雹要求应在径向尺寸不大于25mm的冰雹袭击下不损坏。
(4)真空管镀膜技术目前真空管的镀膜工艺有两种:渐变镀膜工艺和干涉镀膜工艺,过去常用的“晒乐”真空管就是采用渐变镀膜工艺,为真空管式太阳能热水器的推广和普及奠定了坚实的基础;皇明太阳能推出的干涉镀膜工艺是真空管的镀膜技术得到进一步的发展,吸收率更高、散热率更低。
全玻璃真空集热管工作原理全玻璃真空集热管是一种高效的太阳能集热器,通过引入真空技术和玻璃材料制造而成,具有优良的隔热性能和光热转换效率。
它在太阳能利用领域具有广泛的应用,能够有效地转化太阳能为热能,为人们的生活提供热水、空调、采暖等能源。
全玻璃真空集热管的工作原理是基于太阳能的光热转换过程。
其工作原理可以分为太阳辐射的吸收、传导和传热三个过程。
当太阳光照射到集热管的玻璃外壁上时,玻璃的透明度使大部分光线能够穿透并被吸收板吸收,吸收板通常为涂有吸热涂层的金属板,例如铝板。
吸热板会将光能吸收并转化为热能,提高板的温度。
吸热板传导热量到集热管内部的工质(通常为水或导热油)。
由于集热管的内部是处于真空状态的玻璃管,而真空是一种极佳的隔热材料,因此可以很好地阻止集热管内部工质的热量向外传递。
当工质被加热后,它会上升到集热管的顶部,通过热交换器将热量传递给需要热能的系统,比如热水供应系统或暖气系统。
冷却的工质会重新流回到底部,完成循环。
全玻璃真空集热管的工作原理基于此简单的光热转化循环过程,利用太阳能的辐射能量为人们提供清洁的可再生能源。
它具有结构简单、效率高、寿命长的特点,适用于各种气候条件下的太阳能利用,并已经在许多国家得到广泛应用。
广泛的应用带来了对全玻璃真空集热管性能与可靠性的更高要求。
目前,研究人员正在不断努力提高集热管的光热转换效率,延长其使用寿命,降低制造成本,以期能更好地满足太阳能利用系统的需求。
全玻璃真空集热管的工作原理基于太阳能的光热转换,高效地将太阳能转化为热能,为人们提供清洁、可再生的能源。
随着太阳能利用技术的不断发展,全玻璃真空集热管将会在未来得到更广泛的应用。
全玻璃真空集热管工作原理
一、结构组成
全玻璃真空集热管是由透明玻璃外壳、真空夹层、吸热管、罩盖和支撑管等几部分组成。
其中,吸热管是全玻璃真空集热管的核心部件,它是由玻璃毛坯拉制而成,在其外表面涂有选择性吸收涂层,以实现太阳能的吸收和转换。
二、工作原理
全玻璃真空集热管的工作原理主要是热虹吸效应。
在太阳照射下,吸热管吸收太阳能,使得管内温度升高,管内的工质(通常为水或其他流体)受热膨胀,密度减小,从而上升到管口。
同时,在管子的底部,工质的温度较低,密度较大,从而下沉至管底。
这样,工质在吸热管内形成循环,不断将太阳能吸收并转化为热能。
在全玻璃真空集热管中,由于真空夹层的存在,可以有效地防止空气对流和传导散热,使得热能被更加有效地吸收和利用。
此外,透明玻璃外壳可以透过太阳光,并将太阳光聚焦到吸热管上,从而提高太阳能的吸收效率。
总的来说,全玻璃真空集热管通过热虹吸效应和高效能的太阳能吸收涂层,实现了对太阳能的高效吸收和利用,是一种重要的太阳能转换装置。
荣事达太阳能科技有限公司全玻璃真空管检验标准文件编号:RSD-JY-0011范围本标准规定了全玻璃真空太阳集热管的技术要求、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。
2引用标准GB/T191—90 包装储存图示标志GB/T17049—2005 全玻璃真空太阳集热管3技术要求3.1 太阳选择性吸收涂层的太阳吸收比(AM1.5):3.1.1 高寒、高效膜α≥0.923.1.2 高温膜α≥0.943.2 太阳选择性吸收涂层的半球发射比:3.2.1 高效膜εh≤0.08 (80℃±5℃)3.2.2 高寒、高温膜εh≤0.07 (80℃±5℃)3.3 空晒性能太阳辐照度G≥800W/m2,环境温度8℃≤ta≤30℃全玻璃真空太阳集热管以空气为传热介质,空晒温度为ts ,空晒性能参数Y=(ts-ta)/G,φ47的真空管 Y≥200℃.m2/kW。
φ58的真空管 Y≥175℃.m2/kW。
3.4 闷晒太阳曝辐量太阳辐照度G≥800W/m2,环境温度8℃≤ta≤30℃全玻璃真空太阳集热管以水为传热介质,初始温度不低于环境温度,闷晒温度增加35℃时,所需太阳曝辐量为Hφ47的真空管 H≤3.6MJ/ m2。
φ58的真空管 H≤4.8MJ/ m2。
3.5 平均热损系数全玻璃真空太阳集热管平均热损系数ULT≤0.75W/(m2℃)。
共 4 页第 1 页年月日实施文件编号:3.6 真空夹层内气体压强全玻璃真空太阳集热管真空夹层内的气体压强P≤5×10-3Pa。
3.7 耐热冲击全玻璃真空太阳集热管应能承受25℃以下冷水与90℃以上热水交替反复冲击三遍而不损坏。
3.8 耐压全玻璃真空太阳集热管内应承受1.0Mpa压力。
3.9 抗冰雹全玻璃真空太阳集热管应在径向尺寸不大于25mm的冰雹袭击下无损坏。
3.10 外观与尺寸3.10.1 外观3.10.1.1 全玻璃真空太阳集热管的选择性吸收涂层颜色,目测应无明显差异,膜层不得起皮或脱落,颜色以蓝黑、黑蓝、黑紫为主色。
全玻璃真空太阳集热管U 型管集热器和玻璃金属热管真空管以及平板集热器的对比全玻璃真空太阳集热管U 型管集热器简称:U 型管玻璃金属热管真空管简称:玻璃金属热管1、U 型管和玻璃金属热管都由于具有真空的保护,在寒冷条件下,集热效率比平板集热器高。
如图为:太阳能的采暖系统,如果采用地板采暖系统,基本系统工况可以用集热器为50度工况做为设计依据,由于环境温度低,在系统工作工况下,系统的效率曲线基本处于上图中的红色区域,可以明显看出真空管型集热器的效率高。
可以从国家标准对不同集热器要求的效率方程同样得出这个结论,分析如下: 集热器的效率方程为 η=η0- U L *(T i -T 0)/G国家平板集热器标准规定最低性能要求, η0=0.68 , U L =6 。
国家真空管集热器标准规定最低性能要求, η0=0.6 , U L =2.5 。
0.0000.1000.2000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.0000.0200.0400.0600.0800.1000.120上图红线为真空管集热器检测标准要求的最低水平线,蓝线为平板集热器检测标准要求的最低水平线。
计算如下:真空管型集热器平板型集热器1)在系统冬季运行的时候,集热器温度处于50度的情况下,环境温度为-20度的情况下,太阳辐射为800W/m2时,标准工况的真空管集热器效率为:η=0.6- 2.5*(50+20)/800=0.381,标准工况的平板集热器效率为η=0.68- 6*(50+20)/800=0.155 。
在此时真空管效率高于平板22%。
2)在气候温度为-30度时,真空管集热器效率更比平板集热器好:标准工况的真空管集热器效率为35%,标准工况的平板集热器效率为8%,基本平板集热器得热很少。
真空管比平板高27%。
3)在气候为10度的情况下,真空管效率也比平板更好:标准工况的真空管集热器效率为47.5%,标准工况的平板集热器效率为38%。
各种类型集热器性能优劣比较太阳能光热产业经过几十年的发展,现在已经呈现产品多样、类型多样、系统多样的格局,太阳能光热系统的核心元件一一集热器也出现多种产品,概况起来有以下几种:图0、集热器种类结构图一、结构特点和使用性能1、真空管型集热器真空管型集热器包括全玻璃真空管型太阳能集热器、玻璃-金属结构真空管型集热器;全玻璃真空管型太阳能集热器根据使用的方式又可以细分为直插式集热器、U型管式集热器和热管式集热器三种。
总体来说,真空管型集热器的吸热部件是真空管,具有以下特点:真空集热管具有真空夹层,空气对流和传导几乎为0,保温性能非常好(就象保温瓶一样),热损系数非常小,空晒温度达到200r以上,部分达到280C左右。
真空集热管是圆柱形的管状,太阳从不同方向入射时其截面不变,因此具有准跟踪性能,即早晚阳光较偏时得热量也较高。
同时对各个角度的光线都有吸收,对散射光吸收也较好,因此在散射光较多的多云天气和略阴的天气,效率也较高。
图1、真空管接收光照示意图具体来讲,各种类型又具有各自的特点:1.1直插式真空管集热器此种类型集热器是水工质直接在真空管内流通,然后通过自然/强制循环,将热量存储并使用。
这种集热器在非承压状态下运行,对系统要求不高,安装方便。
但是直插式真空管集热器也有自身的缺点:系统抗冻性能差,对冬季防冻要求比较高;一旦发生真空管破裂,整个系统将停止运行,对维护要求比较及时;严禁在空晒状态下补水,避免发生真空管炸裂。
这种系统主要使用在低端家用系统、低端小工程和防冻要求不高的地区。
1.2 U型管式和热管式真空管集热器U型管式和热管式真空管集热器是在真空管内装配U型铜管或者热管,对集热器进行空晒,通过循环在U型铜管或热管中的工质将热量带出,直接加热水或者在水箱内经过盘管换热加热水。
相变热管铝翼铜管真空管图3、U型管式真空管结构及传热示意图这种系统由于使用大量金属,所以初期投资相对较高,但总体的性价比仍然处于较高的水平,相比平板和玻璃-金属集热器具有优势;系统要经过两次换热,相比于直插式集热器,升温速度稍慢,但是从能量守恒的角度来讲,系统的得热量并没有减少,并且在继承了全玻璃真空管的高性能、可靠性高和准跟踪的优点的同时,还具有直插式集热器不可比拟的优势:a.运行安全系数高,工质在铜管和热管内循环,不直接在真空管内循环,整套系统可以承压运行,并且发生真空管破裂时整套系统正常运行; b.对防冻要求不高,由于管路中循环的是防冻液,工质冰点低;c.现场安装容易,装配简单。
太阳能热水器工作原理图太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。
太阳热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。
集热管受阳光照射面温度高,集热管背阳面温度低,而管内水便产生温差反应,利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。
一、吸热过程太阳辐射透过玻璃盖板,被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。
吸热管内的水吸热后温度升高,比重减小而上升,形成一个向上的动力,构成一个热虹吸系统。
随着热水的不断上移并储存在储水箱上部,同时通过下循环管不断补充温度较低的水,如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。
现有的平板式集热器,基本上都采用结合良好的多管组合方式,如滚压或压延方法等,其中走水管子与吸热板之间的热阻几乎可以忽略。
影响平板式集热器板芯性能的主要因素,一是结构设计,二是表面吸收涂层。
设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93%以上。
集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结构有关。
集热器整体结构的影响可以用总传热系数来描述,其影响程度与自身的几何尺寸(肋片厚度、材质)是一样。
也就是说,在同等效率的情况下,集热器热损小时板芯可以薄一些。
选择性吸收表面可以提高集热效率,但是市面上这类产品为了提高经济效益,往往肋片较薄。
用于热水器场合时,这类产品的实际集热效果与选择性差一些(甚至没有选择性)但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别。
二、循环管路家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作,没有外在的动力,设计良好的系统只要有5~6?以上的温差就可以循环很好。
水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效率。
多数情况下,自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视为层流。
集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力,局部阻力的影响要小得多,其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。
真空管太阳能热水工程解决方案按用户使用要求设臵太阳能吸热工程模块,配合辅助加热系统,真空管太阳能集热器,每平方集热面积能量约相当于500W,Φ58/1.8米/50管一个的集热模块有效集热面积6平方,相当于3kw,在屋顶预留位臵,布臵太阳能集热模块组,800管集热器,相当于48KW,按湖南地区年日照1800小时计算,年产能48KW×1800小时等于8.6万度,按每度经营用电1.00元计算,等于8.6万元。
按年平均效率60%计算,每年节约运行费用5.2万元。
“天地融”太阳能集热模块整机按15年无故障设计,正常维护下使用年限可达25年以上。
保温水箱储水量设计按集热器配臵设臵,为保证冬季能在6个小时左右使冷水升温到45℃(初始水温8℃),则需将保温水箱制造成nKW的电加热水箱。
经这样改造后还可做到24小时供热水。
使用电热辅助系统,设备造价低,运行费用适中,安全性可控制,设备维修费用也较低,且不受天气气候的影响。
系统工作原理晴天,由太阳能集热器循环加热保温水箱中存水至设定温度,供各用水点使用,当阴雨天太阳能效果较差,产热水量不足,且水箱中的水温低于设定温度时,电加热自动启动,将水加热至设定温度,从而保证全部人员用水需求,达到高效利用太阳能自然热能,大大降低运行费用的效果,整个系统为全自动微电脑定时定温控制,无需专人管理。
三、工程设计标准及技术参数(一)热水系统设计标准(依据)《建筑给排水设计规范》(GB50015-2003,2009年版)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《室外给水设计规范》( GB50013- 2006)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)《民用建筑节水设计标准》(GB50555-2010)《建筑中水设计规范》(GB50336);《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》(GB50364-2005)《太阳热水系统技术条件》GB/T19141—2003《家用太阳热水系统安装技术规范》DB43湖南省地方标准《太阳热水系统热性能》GB/T18708—2002《太阳热水器技术条件》检验方法NY/T343—1998农业部标准《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242—82《建筑荷载规范》GBJ9—87:《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《长沙市民用建筑节能管理办法》《长沙市建筑安装施工定额》2007《长沙市建设造价》2011四、热水系统主设备技术参数1、单组(50支)真空管太阳能集热模块技术参数如下表(强制循环状态)五、方案设计特别说明(1)选用优质铜钢膜系、双真空全玻璃高效集热管,304/2B不锈钢尾托及保温连箱,不锈钢方管联接支架。
全玻璃真空太阳集热管工艺操作规程第一章:引言全玻璃真空太阳集热管是一种高效利用太阳能的热水器设备,其工艺操作规程对于保证设备安全运行和性能优化具有重要意义。
第二章:设备概述全玻璃真空太阳集热管由吸热系统、传导系统和储水系统组成,其工作原理是利用太阳能将水加热至设定温度。
第三章:操作规程1.启动操作–开启集热管的进水阀和排水阀;–检查阀门连接处是否有漏水,确保无渗漏现象;–开启集热管的电源开关,并观察设备运行情况。
2.日常操作–定期清洗集热器表面,保持高效的吸热性能;–检查各部件连接是否牢固,如有松动应及时加以处理;–定期测量集热管的工作温度和压力,确保设备正常运行。
3.停机操作–关闭进水阀和排水阀,停止供水流入;–关闭电源开关,确保设备停止工作;–善加保管设备,防止损坏。
第四章:维护保养1.清洗–每个月对集热器进行清洗一次,去除积尘和杂质,保持吸热性能;–注意清洗时不要碰撞到玻璃真空管,防止破损。
2.润滑–定期对传动系统进行润滑保养,确保运转灵活;–使用专用润滑油,注意适量使用,防止过多积聚。
3.检修–如有异常情况出现,应立即停机检修;–严禁非专业人员擅自拆卸设备,如需更换零部件,应由专业人员操作。
第五章:安全注意事项1.高温注意–集热管在工作时会有高温产生,操作人员应注意防止烫伤;–使用时应佩戴防护手套和工作服。
2.电气安全–操作人员必须具备一定的电气知识,谨慎操作电源开关;–发现电气故障应立即与电气维修人员联系处理。
结语全玻璃真空太阳集热管是一种绿色环保的能源设备,正确的工艺操作规程和定期维护保养能够延长设备寿命,提高热水器的利用效率,希望操作人员严格按照规程操作,确保设备安全稳定运行。
全玻璃真空集热管的基本结构嘿,大家好!今天咱们聊聊一个很酷的玩意儿——全玻璃真空集热管。
这东西听起来高大上,其实它就是个能把阳光变成热量的神器,简直是太阳能的“小马达”。
那么,这个集热管到底是个啥结构呢?让我们一起捋一捋!1. 全玻璃真空集热管的外观首先,咱们得从外观说起。
全玻璃真空集热管,顾名思义,它的外壳是用玻璃做的。
想象一下,一个个亮晶晶的管子,就像一根根可爱的“小雨伞”,在阳光下闪闪发光。
其实,它们都是围绕着真空这个“隐形侠”工作,真空的存在就像把阳光的热量牢牢地锁住,不让它们轻易跑掉,真是个聪明的设计啊!1.1 玻璃管的设计这玻璃管的设计可真不简单,外层是高强度的特殊玻璃,能抵挡各种恶劣天气。
你要是担心下雨、下雪什么的,这可真不在话下。
这些管子就像一身铠甲,牢牢守护着里面的热量。
外面看着光鲜亮丽,里面可是秘密武器哦!1.2 真空的作用说到真空,咱们得详细聊聊。
你知道吗,真空就像个完美的隔离器,能把热量和冷空气隔绝开。
没了空气,热量就不容易流失,这样阳光一照,热量就乖乖地被吸收了。
就像把阳光放在了一个“保温杯”里,温度稳得不要不要的。
2. 内部结构的奥秘接下来,我们要一探究竟,看看这个集热管的内部结构。
其实,里面可真有门道,特别是那个集热器,它就像个“热量吸尘器”,把阳光吸进来,转化成热量,真是神奇。
2.1 选择合适的材料集热器一般用铝或者铜制成,这两种材料热传导性都很好,简直是“热量的搬运工”。
它们能迅速把吸收到的阳光热量传递给周围的水,让水变得温暖如春。
冬天洗澡再也不怕冷水泼身上,真是幸福啊!2.2 结构的紧凑设计而且,这个集热管的设计非常紧凑,内部空间利用得相当巧妙。
就像是把阳光的能量装进了小巧的“热量宝盒”,让它们集中发力,效率杠杠的。
简直就是节能环保的典范,谁不想用这样的“宝贝”呢?3. 工作原理的魅力现在,咱们来聊聊这个集热管是怎么工作的。
它的工作原理就像魔术一样,让你眼前一亮。
怎样判断全玻璃真空太阳集热管的性能?阅读提示:全玻璃真空太阳集热管(以下简称真空集热管)是当前我国太阳能光热领域产量最大,使用最广,节能效果最突出的太阳热水系统的核心基础元件。
它的性能好坏,直接关系到热水器的热性能。
目前,国内生产真空集热管的厂家与品牌众多,技术水平参差不齐,价格高低悬殊,宣传口径也很不一致。
那么,怎样判断真空集热管的性能好坏呢?1.太阳透射比新国标中规定的玻璃管材料的太阳透射比τ≥0.89(AM1.5)。
这是针对名为“硼硅玻璃3.3”的一种高硼硅玻璃材料的理化性能指标。
“硼硅玻璃3.3”的平均线热膨胀系数α(20℃~300℃)=(3.3±0.1)×10-6K-1。
我们习惯把它称为“硼硅玻璃3.3”。
用“硼硅玻璃3.3”制作的玻璃管,其太阳透射比τ≥0.89(AM1.5)。
“AM1.5”即大气质量为1.5。
所有制作真空集热管的厂家,都会说自己使用的原材料是“硼硅玻璃3.3”。
但是,如果制作真空集热管的玻璃不是“硼硅玻璃3.3”,或是其含有过多的其他元素(如铁),玻璃颜色就会带有其他颜色(如绿色)。
这样的玻璃材料制作出的真空集热管,太阳透射比会大大低于0.89(AM1.5),因而严重影响集热管的热性能。
2.太阳吸收比与半球发射比太阳吸收比与半球发射比是对太阳选择性吸收涂层的技术要求。
新国标规定:吸收涂层的太阳吸收比α≥0.86(AM1.5),与旧国标相同。
半球发射比εh≤0.080(80℃±5℃),比旧国标(0.09)降低了0.01;对于真空集热管来说,既要有较高的太阳吸收比,还要有很低的发射比,集热管的热效率才会得以提高。
因此,这是两个极为重要的参数。
目前,我国制作真空集热管普遍采用的仍然是多层铝-氮/铝太阳选择性吸收涂层制造技术。
这一技术是清华大学殷志强教授和他的同事们于1984年发明,1985年申报国家专利,1987年获得批准的(专利号:zl851001424)。