真空集熱管-寶豐

1、全玻璃真空太陽集熱管-寶豐真空管結(jié)構(gòu)、原理全玻璃真空太陽能集熱管的結(jié)構(gòu)和工作原理：全玻璃真空太陽能集熱管由內(nèi)、外兩根同心圓玻璃管構(gòu)成，具有高吸收率和低發(fā)射率的選擇性 吸收臘沉積在內(nèi)管外表面上構(gòu)成吸熱體，內(nèi)外管夾層之間抽成高真空，其 形狀像一個細長的暖水瓶膽，如圖下圖所示。它采用單端開口，將內(nèi)、夕卜 管口予以環(huán)形熔封；另一端是密閉半球開有圓頭，由彈簧卡支撐，可以自 由伸縮，以緩沖內(nèi)外管熱脹冷縮引起的應(yīng)力。彈簧卡上裝有消氣劑，當(dāng)它 蒸散后能吸收真空運行時產(chǎn)生的氣體，保持管內(nèi)真空度。其工作原理是太陽能透過外玻璃照射到內(nèi)管外表面吸熱體上轉(zhuǎn)換為熱 能，然后加熱內(nèi)玻璃管內(nèi)的傳熱流體，由丁夾層之間被抽真空，

2、有效降低 了向周圍環(huán)境散失的熱損失，使集熱效率得以提高。全玻璃真空太陽能集熱管的產(chǎn)品質(zhì)量與選用的玻璃材料、真空性能和 ',一 IW 電話 機擇性吸收膜有重要關(guān)系。真空管材料、要求玻璃： 國家標準 全玻璃真空太陽集熱管( GB/T 17049-2005 )規(guī) 定：生產(chǎn)制造全玻璃真空集熱管的玻璃材料應(yīng)采用硼硅玻璃3.3。該材料具有很好的透光性能，玻璃中的氧化鐵含量為0.5%以下；熱穩(wěn)定性能好、熱膨脹系數(shù)低，為 3.3 X 10-6/C ;耐熱沖擊性能好、耐熱溫差大丁200C；有較高的機械強度，有較好的抗化學(xué)侵蝕性并適合丁加工。真空度：確

3、保真空集熱管的真空度是提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證產(chǎn)品使用年 限的重要指標，根據(jù)國家標準規(guī)定，集熱管的真空度應(yīng)小丁或等丁 5X 10 - 2Pa.要使集熱管內(nèi)長期保持較高的真空度，在排氣臺排氣時，必須對玻璃 真空集熱管進行較高溫度與較長時間的保溫烘烤，以消除管內(nèi)水蒸氣及其 他氣體，此外，在真空集熱管內(nèi)還放置了蒸散吸氣劑，它蒸散在抽真空封 口一端的管殼內(nèi)表面上，像鏡面一樣，能在運行時吸收集熱管內(nèi)釋放出的 微量氣體，以確管內(nèi)真空度的保持。一旦銀白色的鏡面消失，就說明該真 空集熱管的真空度受到損壞，管子也就報廢了。選擇性吸收涂層：采用光譜選擇性吸收膜作為光熱轉(zhuǎn)換材料是真空集 熱管的乂一重要特點。對丁真空集熱管

4、的選擇性吸收膜需要考慮兩個特殊 要求：一是真空性能；二是耐溫性能。工作時要求不影響管內(nèi)真空度，其他性能指標也不能下降。電話 機大丁 0.93紅外發(fā)射比&約0.06 ;而國家標準真空集熱管選擇性吸收膜需使用專門設(shè)備進行制作，我國真空集熱客管選擇性吸收膜絕大多數(shù)采用磁控濺射工藝。例如，鋁-氮-鋁選擇性吸收膜,它的太陽輻射吸收比真空管參數(shù)對比國內(nèi)外真空集熱管的內(nèi)全玻璃真空太陽能集熱管的規(guī)格與性能參數(shù) 外直徑、厚度和長度有所差別，見下表：全玻璃真空太陽集熱管尺寸對比生產(chǎn)地內(nèi)徑/mm外徑/mm壁厚/mm長度/mm美國0-1公司史42史5121

5、200, 1800日本史30史381.51500澳大利亞C 22史301.41400史30史381.41400中國史37史471.61200, 1500, 1800史47史581.81500, 1800, 2100國標全玻璃真空太陽集熱管（GB/T 17049-2005 ）規(guī)定了對全玻璃真空太陽集熱管的技術(shù)要求。 材料應(yīng)采用硼硅玻璃 3.3。 空曬性能參數(shù) y> 175m2 . C/KW （當(dāng)太陽輻照度8800WM，環(huán)境溫度ta 在830C之間）。 悶曬至水溫增加 35C所需的太陽爆輻量v 3.8MJ/m2（G»800W/tf,環(huán)境溫度ta為830C）。 平均熱損系數(shù) UCK

6、0.9W/（肘.C ）。 真空火層內(nèi)氣體壓強p< 5X 10-2Pa. 耐熱沖擊應(yīng)能承受25C以下冷水與 90 C以上熱水交替反復(fù)沖擊三遍而不損壞。 耐熱需求應(yīng)能承受0.6MPa的壓力。 抗冰雹要求應(yīng)在徑向尺寸不大丁25mmW冰雹襲擊下無損壞。熱管式太陽能真空管集熱器有優(yōu)勢熱管式真空管太陽能集熱器具有集熱效率高、 得熱量大、輸出溫度高、承壓運行 快、結(jié)構(gòu)強度高、抗凍性強等特點，安裝維護方便，使用壽中無漏水隱患，易實 現(xiàn)和建筑結(jié)合，具備較長的使用壽命，可廣泛應(yīng)用丁各種規(guī)模和用途的太陽能集熱系統(tǒng)中。熱管式真空管太陽能集熱器具有集熱效率高、得熱量大、輸出溫度高、承壓運行快、結(jié)構(gòu)強度高、抗凍性強

7、等特點，安裝維護方便，使用壽中無漏水隱患，易實現(xiàn)和建筑結(jié)合，具備較長的使用壽命，可廣泛應(yīng)用丁各種規(guī)模和 w irr t v電話途的太陽能集熱系統(tǒng)中手 機中式太陽能熱水系統(tǒng)熱管式真空管太陽能集熱器數(shù)量根據(jù)熱水需求量可任意組合，安裝位置靈 活，承壓運行，系統(tǒng)阻力小，集熱系統(tǒng)容水量小，熱水系統(tǒng)的運行通過太陽能控 制器自動進行控制，可直接對熱水加熱，也利用防凍液循環(huán)，通過換熱器間接加 熱熱水，適用于各種集中熱水供應(yīng)及泳池加熱系統(tǒng)。圖1為常見的熱管式真空管熱水系統(tǒng)示意圖。 該系統(tǒng)中熱水箱可以采用閉式 承壓水箱，輔助加熱設(shè)備可米用外置式電加熱爐或鍋爐、

8、 熱泵等加熱設(shè)備。米用 開式熱水箱的系統(tǒng)，可設(shè)計為定溫出水加熱方式，以節(jié)約太陽能循環(huán)泵的能源消 耗。分體式太陽能熱水系統(tǒng)圖2為熱管式真空管分體式太陽能熱水系統(tǒng)示意圖，一般采用承壓換熱水 箱，水箱安裝于衛(wèi)生間或預(yù)留的水箱間內(nèi)， 熱管式真空管集熱器安裝于屋面或室 外空地，集熱系統(tǒng)循環(huán)工質(zhì)采用防凍液或軟化水， 由循環(huán)泵強制循環(huán)，通過水箱 內(nèi)置換熱器加熱水箱內(nèi)熱水。太陽能開水加熱系統(tǒng)目前，一些需要大量開水供應(yīng)的學(xué)校、 工廠、機關(guān)單位以及公共場所等都采 用太陽能集熱器系統(tǒng)為開水加熱設(shè)備預(yù)熱或直接供應(yīng)開水，熱管式真空管集熱器 用于開水加熱系統(tǒng)中,可以大大提高開水加熱的速度和產(chǎn)量，減少運行管理及維 護工作量

9、。圖3為太陽能開水系統(tǒng)示意圖。開水儲水箱由開水箱和溫水箱兩部分組成， 冷 水經(jīng)設(shè)于溫水箱內(nèi)的浮動盤管換熱器進入太陽能集熱器， 集熱器定溫輸出開水至 開水箱，開水箱內(nèi)的輔助電加熱器啟動進行補充加熱。 開水箱滿水后溢流入溫水 箱，通過換熱器預(yù)熱進入集熱器的冷水， 縮短開水加熱時間，同時高溫開水降溫 至適宜的溫度，方便飲用。本系統(tǒng)同時提供高低兩種溫度的飲用開水， 滿足用戶 的不同需求，避免了開水冷卻過程中的熱量損失，具有非常好的節(jié)能效果。原油加熱石油生產(chǎn)中，凝點高、粘度大的原油在儲運過程中必須進行加熱與保溫，以保持原油的良好流動性，石油生產(chǎn)中一般直接利用電能對原油儲運系統(tǒng)進行加 熱，能耗大，成本高，

10、能用太陽能部分替代常規(guī)能源來加熱儲運原油可以減少大 量的能源消耗，在節(jié)能降耗及綠色環(huán)保方面具有重要的意義。熱管式真空管集熱 器全封閉承壓運行，高效可靠，環(huán)境適應(yīng)性強，維護工作量小，非常適合用于野 外油田原油加熱系統(tǒng)之中。圖4為儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)示意圖。太陽能集熱系統(tǒng)向儲熱水箱內(nèi)蓄熱，儲油罐內(nèi)設(shè)置盤管換熱器，控制系統(tǒng)根據(jù)油罐內(nèi)溫度情況啟動加熱循環(huán)泵，利用儲熱水箱內(nèi)的熱水加熱原油。本系統(tǒng)可實現(xiàn)全天候太陽能加熱。太陽能空調(diào)制冷及采暖夏季是太陽能資源最豐富的季節(jié)，太陽能輻射量越大，氣溫越高，集熱效率 也越高，此時空調(diào)系統(tǒng)的冷量需求也越大，所以太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)可行性很強， 目前已有許多應(yīng)用實例。熱管

11、式真空管集熱器承壓運行，在夏季，輸出100C以上的熱水時仍可保持較高的集熱效率，可以直接驅(qū)動以90 C左右熱水驅(qū)動的溫水型漠化鋰吸收式制冷機為建筑物供冷，冬季可以輸出50 C以上的熱水為建筑米暖系統(tǒng)供熱。近年來各地都在大力推廣太陽能采暖應(yīng)用，但因冬季室外氣溫低、太陽輻照 弱、日照時間短，以全玻璃真空管集熱器為主的太陽能集熱設(shè)備集熱效果不盡人 意，為提高得熱量，一般需要加大太陽能集熱器的面積，而在非采暖季，大量的 集熱器處于閑置狀態(tài)，需要進行遮蓋處理。熱管式真空管集熱器效率高、傳熱快、 不怕凍的優(yōu)勢在冬季可以得以充分發(fā)揮， 是太陽能采暖系統(tǒng)比較理想的選擇。 采 用熱管式真空管集熱器采暖，可以減少

12、集熱系統(tǒng)的安裝面積和大量的維護工作。如果與太陽能制冷系統(tǒng)相結(jié)合，冬季采暖，夏季空調(diào)，太陽能集熱系統(tǒng)可以得到 充分的利用。太陽能海水淡化熱管式真空管太陽能集熱器高溫工況下具備較高的集熱效率，可作為太陽能海水淡化系統(tǒng)的加熱設(shè)備。圖5為某單位研發(fā)的采用蒸僻法淡化海水的多級折皺 冷凝面式太陽能海水淡化裝置示意圖。本裝置由太陽能集熱器、儲熱水箱、具有折皺底面的水盤、淡水收集槽、連 通管、熱水及淡水輸出閥等依次連接組成。 其中太陽能集熱器采用熱管式真空管 集熱器，儲熱水箱上部疊置多級具有折皺底面的水盤，各水盤通過連通管連接， 各水盤的背部設(shè)置淡水收集槽用于收集淡水。 太陽能集熱器收集太陽光加熱儲熱 水箱中的