真空管型太阳能集热器

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1、一、全玻璃真空管集热器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

2、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。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.1、真空概念：a.“真空”是指在给定空间内，气体压强低于一个大气的气体状态，同正常大气相比，是较为稀薄的一种气体状态。我们所

3、说的真空是相对的，绝对真空是不存在的。b.真空的主要特点：与一个大气压相比，单位体积中气体分子的数目较少；气体分子之间相互碰撞的次数较少；在单位时间内碰到某一表面（如容器壁）上的气体分子数也比较少。2、真空度量的单位和真空区域的划分a.真空度量的单位：压强这个参数使用的多，最常用的是“毫米汞柱”或“托”。1托就是指在标准状态下1毫米汞柱对单位面积的压力。因此，1托=1毫米汞柱。随国际单位的推行，正式确定“帕斯卡”简称“帕”为气体压强的国际单位。1帕=1牛顿/米2=7.5006×10-3托≈7.5×10-3托。压强和真空度是两个完全

4、不同的概念。真空度高就意味着压强低；反之，真空度低，压强就高。b.真空区域的划分：低真空760~1托中真空1~10-3托高真空10-3×10-7托超高真空＜10-7托3、真空的获得a.低真空的获得：一般采用旋片式机械泵，工作的原理是基于变容作用，用油来保持运动部件之间的密封，靠机械的办法，使某一密封空间的容积周期性地增大（抽气）、缩小（排气），从而达到连续抽气和排气的目的。工作的范围为760~5×10-4托。b.高真空的获得：一般采用油蒸气扩散泵，工作的原理是泵油经电炉加热后，产生的油蒸气沿着泵芯导流管传输到上部各级喷嘴，蒸气流在

5、喷嘴帽处改变方向，由于喷嘴处的咽喉缝截面积很小，于是油蒸气高速蒸气从喷嘴喷出，形成了定向运动的射流。若气体分子扩散到油蒸气射流区域，与油蒸气分子发生碰撞，便得到了与油蒸气相同的运动方向和速度。由于油蒸气流密度远大于被抽气体密度，只要使油蒸气流和泵壁之间保持相当角度，则气体分子大部分将被带到喷嘴下方。这样，气体分子被油气流逐级向下推送、压缩，最后由前级泵抽出系统。而油蒸气碰到冷泵壁后，被冷凝成液体，顺泵壁流回油锅继续循环使用。工作的范围为10-7~10-10托的极限真空。全玻璃真空管介绍：全玻璃真空管的结构：由外玻璃管、内玻璃管、选

6、择性吸收涂层、弹簧支架、消气剂等部件组成，其形状如一只细长的暖水瓶胆。1.外玻璃管2.内玻璃管3.选择性吸收涂层4.真空5.弹簧支架6.消气剂7.保护帽全玻璃真空管的一端开口，将内玻璃管和外玻璃管的管口进行环状熔封；另一端分别封闭成半球形圆头，内玻璃管用弹簧支架支撑于外玻璃管上，以缓冲热胀冷缩引起的应力。在内玻璃管和外玻璃管之间的夹层抽成高真空。在外玻璃管尾端一般粘结一只金属保护帽，以保护抽真空后封闭的排气咀。内玻璃管的外表面涂有选择性吸收涂层。弹簧支架上装有消气剂，它在蒸散以后用于吸收真空集热管运行时产生的气体，起保持管内真空度

7、的作用。全玻璃真空管集热器的基本结构若干支真空管按照一定规则排列成的真空管阵列与联集管（或称为联箱）、尾托架和反射器等部件一起组成一台真空管集热器全玻璃真空管集热器的联箱一般有圆形和方形两种，多采用不锈钢板制作，集热器配管接头焊接在联箱的两端。联箱的一面或两面按设计的真空管间距开孔，真空管的开口端直接插入联箱内，真空管与联箱之间通过硅橡胶密封圈进行密封。为了提高真空管集热器的性能，一些厂家的产品在真空管阵列的背面增设了反射板，其中多为平面漫反射板，一般采用铝板或涂白漆的平板制成。因为反射板长期暴露在空气中，容易积聚灰尘和污垢，需要

8、经常清理，否则反射效果会受到影响，并且反射板增大了集热器的风阻，影响集热器安装的稳定性，所以，风沙比较大的地区不宜安装带反射板的集热器。按照真空管的安装走向的不同，全玻璃真空管集热器可分为竖直排列（南北向）和水平排列（东西向）两种排列形式，其中水平