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1、第26卷第5期可再生能源Vol.26No.52008年10月RenewableEnergyResourcesOct.2008热管真空管集热器及太阳能热水系统1,2严军（1.青海大学机械系,青海西宁810016；2.斯图加特大学热能工程所，德国斯图加特70550）摘要：热管真空管集热器是继闷晒式、平板式、全玻璃真空管集热器后的第四代太阳能集热产品，在太阳能领域得到了广泛的应用。分析了热管真空管的原理、结构及传热特性；以国外产品为例，论述了热管真空管集热器的特点及工作性能；对直流式热管真空管热水系统和典型的间接式供热供暖及泳池热水系统进行了分析。关
2、键词：热管；热管真空管集热器；太阳能热水系统中图分类号：TK515文献标志码：B文章编号：1671-5292（2008）05-0068-04Applicationofevacuated-tubeheatpipesolarcollectorandsolarwaterheatingsystems1,2YANJun（1.DepartmentofMechanicalEngineering,QinghaiUniversity,Xining810016,China；2.InstituteofThermodynam-icsandThermalEngineer
3、ing,UniversityofStuttgart,Stuttgart70550,Germany）Abstract：Asthefourth-generationsolarcollectoraftertheintegralcollector,theflatplatecol-lectorandtheevacuatedtubecollector,evacuated-tubeheatpipesolarcollectorhasbeenappliedinmanysolarindustrialfields.Principle,structure,andhea
4、ttransferofheatpipesolarcollectoraredescribedinthispaper.Furthermore,operatingperformance,charactersandthreetypicalevac-··uated-tubeheatpipesolarwaterheatingsystemsarealsoanalyzedwithaforeignsolarenergyproductasexample,analysisalsoahsbeencarriedoutontheapplicationandtheexten
5、sionofthedifferentsystems.Keywords：heatpipe；evacuated-tubeheatpipesolarcollector；solarwaterheatingsystem1热管真空管断地把热能传递给水。太阳能热水器所用的热管一般为重力热管,目前，热管真空管有3种结构形式（图1）。蒸发段在热管的下部，冷凝段在上部，内部没有热管热管热管吸液芯。平衡时，热管中的液态工质处于饱和状态，工质气体为饱和气体。太阳辐射透过真空管平板照射在吸热翼片或传热介质上，蒸发段被加热，翼片圆筒形传热翼片介质液态工质接收管壁传输的热量
6、而温度升高。当工质的温度高于饱和温度时，工质被气化，压力也真空真空真空随之增大，气化产生的蒸气向压力较低的冷凝段夹层夹层流动。冷凝段受管外介质冷却，温度不变。当蒸气压力大于饱和压力时，蒸气凝结为液体，放出气化潜热，凝结液依靠自身重力从冷凝段流回蒸发图13种真空管集热元件段。利用热管工质循环往复的气液相变，连续不Fig.1Threetypesofevacuated-tubeheatpipefins收稿日期：2008-02-10。作者简介：严军（1971-），男，副教授，主要从事太阳能利用技术的研究工作。E-mail：Yanjun_634@hotm
7、ail.com·68·严军热管真空管集热器及太阳能热水系统第一种采用热压封接技术将带有平板翼片寸130mm×140mm；集热器重量55kg；容水量1.5的、具有抗冻性能的铜—水热管封装在单层真空L；最高温度190℃；空晒温度247℃。管内；第二种将带有圆筒形翼片的热管封装在全2.1真空管玻璃真空管内，通过管内热空气向紧贴内管表面真空管采用符合ISO3585标准的硼硅玻璃的翼片传热；第三种将热管封装在全玻璃真空管管材料和真空密封技术制成，蒸散型钡吸气剂保-3内，真空管内腔和热管外壁之间注入高沸点液态持真空夹层内的气体压强低于10Pa，高于国家[1
8、]传热介质。标准（GB/T17049）规定的全玻璃真空太阳集热管-2[3]2热管真空管集热器真空夹层内气体压强p≤5×10Pa的要求。图2所示为热管真
