全玻璃真空太阳集热管种类和优缺点
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书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
真空玻璃管集热器与金属集热器(平板式)太阳热水器的比
较
真空玻璃管集热器式太阳热水器结构、技术及性能特点:(1)真空玻璃管集热器式太阳能热水器通常由玻璃内管、外管构成,内管内壁装水与保温水箱相连通,循环,内管外壁涂有选择性涂层用于吸收阳光,内管与外管之间保持一定距离,通常1cm,将内、外管之间抽成真空后熔接,集热时,当阳光透过外管照射到内管上,内管发热后,将内管内的水全部加热,利用冷热比重不同的物理原理,由管内与保温水箱内的水相互交递循环,最终将保温箱内的水加热。
(2)保温水箱
保温水箱由内胆、保箱层、外壁、进出水管及排气管组成。
内胆采用耐高温,不易腐蚀,无毒的材料制作,通常采用304#不锈钢焊接,保温层采用不易传热的材料构成,通常采用聚安脂发泡块或玻璃棉制作。
外壁采用铝板、不锈钢板、彩钢板或镀铝锌板等抗紫外线不易腐蚀的材料制作。
并采用压边、打钉的制作方式完成。
(3)玻璃管真空隔热式集热器的太阳能热水器由于玻璃管之间已抽成真空,故集热器部分保温及抗冻性能较好,但由于玻璃管成型小的特点,形成了集热管只能每条单独插入水箱,依靠水箱内的橡胶件套住密封。
这种太阳能热水器不能承受较大的承压,安装保养、维修困难;热效率比平板式低,故障较高,热启动较慢,使用寿命比平板式短。
金属集热器(平板)式太阳热水器结构、技术及性能特点:
(1)该种太阳能热水器由金属集热器,储水箱构成。
集热器由集热芯片。
太阳能光热发电真空集热管是一种利用太阳能进行光热转换的装置,它将太阳光能转化为热能,进而产生蒸汽驱动汽轮机发电。
这种技术具有清洁、可再生、无污染等优点,是未来能源发展的重要方向之一。
真空集热管的结构主要包括吸热体、玻璃管、真空层和支架等部分。
吸热体通常采用高效的吸热材料,如铜、铝等金属材料,以提高吸热效率。
玻璃管作为真空集热管的外壳,起到保护内部结构和传递热量的作用。
真空层是真空集热管的核心部分,它通过抽真空的方式消除气体对传热的影响,从而提高传热效率。
支架则用于固定真空集热管,使其能够稳定地接收太阳光。
真空集热管的工作原理是利用太阳光照射在吸热体上,使吸热体吸收光能并将其转化为热能。
由于真空层的存在,热量不会受到气体的传导和对流的影响,从而迅速传递到玻璃管内。
同时,真空层还能减少热量向外散失,提高系统的热效率。
当玻璃管内的热量达到一定程度时,会产生蒸汽,进而驱动汽轮机发电。
真空集热管的优点主要体现在以下几个方面:1. 高效传热:真空层的存在消除了气体对传热的影响,使热量能够迅速传递到玻璃管内,提高了传热效率。
此外,真空集热管的吸热体通常采用高效的吸热材料,进一步提高了传热效率。
2. 低运行成本:真空集热管的结构简单,运行过程中无需添加其他物质,只需定期维护即可。
因此,其运行成本较低。
3. 长寿命:真空集热管的结构简单,没有易损件,使用寿命长。
同时,由于其运行过程中无需添加其他物质,减少了腐蚀和磨损的可能性,进一步延长了使用寿命。
4. 环保:真空集热管利用太阳能进行光热转换,不会产生污染物,是一种绿色环保的能源技术。
5. 可再生:太阳能是一种无穷无尽的能源,利用真空集热管进行光热转换,可以充分利用太阳能资源,实现能源的可持续发展。
尽管真空集热管具有诸多优点,但在实际使用过程中仍存在一些问题需要解决:1. 真空度要求高:为了保证真空集热管的传热效率,需要保持较高的真空度。
然而,在实际应用中,由于各种原因(如材料、工艺等),很难保证真空集热管的真空度始终处于较高水平。
平板集热器、玻璃管集热器与建筑结合的优缺点一、我国太阳能集热器技术与国外发达国家的三大区别:1.我国的真空管集热器占集热器市场的85%以上,而国外则与此相反,平板集热器占85%以上。
2.我国集热器大多数是非承压状态(常压)下工作,而发达国家绝大多数是承压状态下工作。
3.我国集热器绝大多数是一次循环(直接),介质是水,而发达国家绝大多数是二次循环(间接),介质是防冻介质。
三大区别的主要原因是我国属于发展中国家,产品特点以简单、实用和价廉为主。
二、玻璃管集热器承做太阳能热水工程存在的问题:目前我国太阳能集热产品中,全玻璃真空管集热器占据绝对主导地位,但它在与建筑物的结合方面却存在下面一系列问题。
1)运行安全问题——玻璃管直接与被加热流体接触,由于玻璃易碎易裂,极易造成系统瘫痪;2)密封可靠问题——玻璃管与金属容器的密封只能靠硅胶圈,其寿命及密封可靠性不能满足建筑行业需要;3)结垢清理问题——由于玻璃管是盲管形式,流体在玻璃管中的加热温度又恰恰在钙、镁离子易于氧化析出的X围,水垢沉积清理问题很难解决;4)承压运行问题——硅胶密封及玻璃的脆性都决定了系统不能承压运行,限制了承压式热水器及大型系统的应用;5)集热器寿命问题——玻璃管的绝热性能依赖真空夹层,真空度的保持年限无法达到建筑行业要求。
6)北方寒冷地区防冻问题——冬季伴热带耗电,一旦伴热带失效电磁阀失灵整个系统将被冻坏、冻裂,造成整个系统瘫痪。
以上这些问题,决定了全玻璃真空管很难建材化很难在寒冷地区承做大型热水工程。
也就是说,为了实现“太阳能与建筑一体化”,我们必须开发研制不同于玻璃流道集热器的新型太阳集热器,用来全部或部分解决上述问题,这就提出了平板太阳能金属流道集热器的思路。
三、玻璃管集热器的特点1、一根管子破裂,整个系统立刻瘫痪,大型工程太阳能中真空管的破损统计资料表明,每年真空管破损率非常高,这是玻璃真空管产品固有特性,无法避免。
对于非承压系统,一旦真空管有破损,整个水会漏到屋面上,系统失败;2、“○”型橡胶密封圈易老化,漏水,寿命不足五年。
真空管太阳能集热器[优质文档] 全玻璃真空管型太阳能集热器定义若干支全玻璃真空太阳能集热管一定规则排成阵列与联集管、尾架和反射器等组装成太阳能集热器。
分类按排列方式可以分为竖单排(真空管太阳能热管竖直排列)、横单排(真空管太阳能热管水平排列)和横双排三类。
技术要求1)材料(1)玻璃管材料应采用硼硅玻璃3.3。
a其理化性能应符合ISO3585:1998《硼硅玻璃3.3性能》与QB/T2436《全玻璃真空太阳集热管用玻璃管》的要求,以及玻璃管太阳透射比r?0.89(大气质量1.5,即AM1.5,按ISO9806-1:1994计算)。
b玻璃管上不大于1mm的结石不得密集,即10mmX10mm范围内不得多于一个,整支管子上不得多于五个,结石周围不得有裂纹,大于1mm的结石不允许存在。
c玻璃管上不大于1.5mm的节瘤不得密集,即10mmX10mm范围内不得多于两个;整支管子上,不大于2.5mm的节瘤不得多于五个,大于2.5mm的节瘤不允许存在。
(2)太阳选择性吸收涂层的太阳吸收比α?O.86(AM1.5)。
(3)太阳选择性吸收涂层的半球发射比εh?0.080(80?士5?)。
(4)吸气剂应符合GB/T9505《蒸散型钡吸气剂》的规定。
2)空晒性能参数太阳辐照度G?800W/m,环境温度8??ta?30?,全玻璃真空太阳集热管以空气为传热工质,空晒温度ts,空晒性能参数Y=(ts一ta)/G,Y?190m?/kW。
3)闷晒太阳辐照量(1)罩玻璃管外径为47mm,太阳辐照度G?800W/m,环境温度8??ta?30?,全玻璃真空太阳集热管以水为传热工质,初始温度不低于环境温度,闷晒至水温升高35?所需的太阳辐照量H?3.7MJ/m。
(2)罩玻璃管外径为58mm,太阳辐照度G?800W/ m,环境温度8??ta?30?,全玻璃真空太阳集热管以水为传热工质,初始温度不低于环境温度,闷晒至水温升高35?所需的太阳辐照量H?4.7MJ/m。
真空管式太阳能热水器1、吸热效果好——真空管热水器的吸收层是高吸热材料铝氮铝真空镀膜层,能够最大限地吸收太阳照射在上面的热量,达到光热转换的目的。
2、保温效果好——由于真空管是由两层玻璃构成的,中间抽成真空,相当于一个拉长的保温热水瓶,所以保温效果显著,对热量起到只进不出的作用,即使在白雪皑皑的北国,真空管太阳能热水器仍可产出热水,广东等南方各省一年四季产热水都没问题。
3、真空管内径大——内径达37毫米,由非活泼材料玻璃构成,所以克服了平板式热水器频频结垢、热效率逐年下降的缺点,集热效果始终保持较好状态,且维修、维护成本低、方便,使用寿命长。
4、玻璃真空管主要由硅材料构成,外形为圆柱型,雨水冲刷后能自洁,灰尘不易附着。
5、吸热效率较高,保温性能好,不易结垢,一年四季均能保证出热水,寿命较长,一般可达15年左右.桑普太空管的十大优点1、热管传热,真空管内不走水,不存在管子炸裂、冻裂,或管内存水造成的死水带来的二次污染问题。
2、热管热容小,启动快,阳光下2分钟即可启动输出热量;在阴晴多变的天气,可以得到更多的热量。
3、双真空结构,热得快,散热少,从本质上提高了热水器的集热效率。
4、加厚的外层特硬高硼硅玻璃,抗冰雹能力大大高于普通的真空管。
5、吸热板封装于真空管内,类似于在太空环境中,即使在潮湿的南方,也不存在吸热板腐蚀影响导热的问题。
6、与其它真空管一样,具有很高的吸收率和较低的发射率的选择性吸收涂层。
7、不论是家用热水器还是集体用热水工程,都可以做成承压系统,与国际接轨,使用舒适,安全性好。
8、与水箱或集热器(集体用)的连接方式为先进的干式连接,即使管子损坏,水箱也不会漏水。
9、理论寿命为15年,一般3~5年,即可收回投资。
10、由从事太阳能基础研究28年的正规专业企业流水线生产,获得多项国际权威认证,一切皆有保证。
全玻璃真空太阳集热管生产技术知识一、全玻璃真空太阳集热管发展及简介二、全玻璃真空集热管制造工艺流程三、选择性吸收涂层质量和影响质量的主要因素四、吸气剂在真空集热管中的应用五、真空知识六、ALN-AL涂层的制备技术七、公司集热管生产介绍八、全玻璃真空太阳集热管技术参数九、全玻璃真空集热管生产设备一、全玻璃真空太阳集热管发展及简介1.发展a. 1973年世界上出现石油价格猛涨,“能源危机”、“石油危机”推出平板式太阳能热水器。
b.我国1979年开始,近20多年来发展较快,清华大学无线电电子系研制出全玻璃真空管集热器样机。
C.分为三个阶段:A.1979年-1985年科研与开发。
B.1986年-1992年完成国家“七·五”科技攻关课题,年产3万支至15万支。
C.1993年实施国家重点产、学、研。
d. 2003年,国内有200多家生产集热管厂,生产线达400条。
2.简介a.原理简单,集热管象拉长的保温瓶一样。
b.质量要求严格,必须有好的吸热层,吸热层的吸收率要高,热反射率要低,有好的保温防止热量向外对流,传递向外幅射。
c.一般要求吸收率90%以上,反射率9%以下。
d.材料为高硼硅玻璃,膨胀系数小于3.3×10-7。
二、全玻璃真空集热管制造工艺流程三、选择性吸收涂层质量和影响质量的主要因素:四、吸气剂在真空集热管中的应用工艺参数工艺参数合适(通过设计计算和实验) 工艺控制稳定(计算机程序控制)工作参数(本底真空,工作压强等)材料靶材工作气体(纯度、压强) 反应气体(纯度、流量)工艺参数成份抽速结构精度(泵芯等) 油质(油质选择、氧化) 油量油温加热功率电源电压加热元件 冷却系统 水压 水循环环温湿度室壁残膜漏率 溅射电源 磁场真空检测和控制系统溅射系统选择性吸收涂层(膜)的质量(太阳吸收比,热发射率,颜色,膜的成分,结构) 1.类型蒸散型吸气剂非蒸散型吸气剂 2.成分钡铝镍钡钛3.蒸散起蒸 6S总蒸 12S4.作用:a.在短时间内提高管内的真空度,有利于缩短排气时间。