全玻璃真空管集热器
真空管集热器的发展史
真空管集热器的发展史(2009/03/01 11:53)目录：业内新闻浏览字体：大中小真空管太阳集热器发展简介：真空管太阳集热器的核心元件是玻璃真空太阳集热管，它采用了真空夹层，消除了气体的对流与传导热损，并应用选择性吸收涂层，使真空集热管的辐射热损降到最低。
玻璃真空太阳集热管分为“全玻璃”与“玻璃和金属结构”两大类。
太阳光能转变为热能，可通过联集管内的传热工质（如水）或先通过热管与传热工质进行热交换将热能输送到贮热水箱。
从应用上分为用于生活热水（低温），空调和海水淡化等（中温）和太阳能热发电（高温人真空管太阳集热器能在寒冷地区的冬季及低日照与天气多变地区运行。
玻璃和金属结构真空太阳集热管承压好，还能工作在中、高温。
全玻璃真空太阳集热管结构简单，制造方便，可靠性强和成本低，适宜在低中温运行。
全玻璃真空集热管像一个拉长的暖水瓶胆，先由美国欧文斯一依利诺伊（OwenS－illinoiS）公司推出商品，其构造如图1所示，由两根同轴圆玻璃管组成，内、罩玻璃管间抽成高真空，太阳选择性吸收涂层（表面、膜系）沉积在内管的外表面构成吸热体，将太阳光能转换为热能，加热内玻璃管内的传热流体。
全玻璃真空集热管采用单端开口的设计，通过一端内、罩管环形熔封起来，其内管另一端是密闭半球形圆头，带有吸气剂的弹簧卡子，将吸热体玻璃管回头支承在罩玻璃管的排气内端部。
当吸热体吸收太阳辐射而温度升高时，吸热体玻璃管圆头形成热膨胀的自由端，缓冲了工作时引起真空集热管开口端部的热应力。
吸气剂蒸散后吸收真空集热管在存放及工作过程中所释放的微量气体。
经历以下几个发展阶段： l）科研与开发(1979—1985),发明了单靶磁控溅射制备铝-氮/铝太阳选择性吸收涂层。
2）科技成果向生产转化中国太阳能产业联盟网 a．小生产（1986—1989），年产能力3万支真空集热管，期间，清华大学完成了国家“七·五”科技攻关专题“玻璃真空管热水器技术开发与应用”和国家自然科学基金项目“选择性吸收表面光性下降机理的研究”；中生产（1990—1993）。
真空管集热器 热损失系数
真空管集热器热损失系数概述真空管集热器是一种利用真空管的太阳能热水器。
它通过将太阳能转化为热能，从而提供供暖和热水的功能。
在真空管集热器中，热损失系数是一个重要的参数，它直接影响到系统的效率和性能。
本文将详细介绍真空管集热器的工作原理、结构组成、热损失的原因以及如何降低热损失系数等内容。
工作原理真空管集热器利用太阳辐射能将光线转化为热能。
它主要由两部分组成：真空管和集热板。
1.真空管：每个真空管都由内外两层玻璃组成，两层玻璃之间形成一个真空层，具有优良的隔热性能。
内层玻璃表面涂有吸收率高、辐射率低的涂层，以增加吸收太阳辐射能并减少辐射散失。
2.集热板：位于真空管内部，通常由铜或铝制成。
它的表面涂有黑色吸热涂层，以增加吸收太阳辐射能的能力。
当太阳光照射到真空管上时，内层玻璃表面的吸热涂层吸收光能并转化为热能。
这个过程会产生一个温度梯度，使得集热板上方的水变热并形成对流。
随着水的加热，它会通过出口管道流出真空管，供应给需要加热水的设备或系统。
结构组成真空管集热器通常由多个真空管组成，并通过连接器连接在一起。
每个真空管都具有自己的集热板和出口管道。
整个系统通常由以下几个部分组成：1.真空管：每个真空管都是一个密封的玻璃管，具有优良的隔热性能。
2.集热板：位于每个真空管内部，用于吸收太阳辐射能并转化为热能。
3.连接器：用于将多个真空管连接在一起，形成一个整体系统。
4.出口管道：用于将加热后的水流出真空管，并供应给需要加热水的设备或系统。
5.绝热层：用于减少热损失，提高系统的效率。
热损失的原因真空管集热器的热损失主要有以下几个方面：1.辐射散失：真空管内层玻璃表面涂有吸收率高、辐射率低的涂层，但仍然存在一定的辐射散失。
这是由于无法完全避免玻璃表面与外界环境之间的热辐射。
2.对流散失：当水加热后形成对流时，会带走一部分热量。
这种对流散失可以通过优化系统设计和控制水流速度来减少。
3.导热散失：真空管集热器中的集热板通常由金属制成，金属具有一定的导热性能，会导致一部分热量通过传导散失。
太阳能集热器热性能分析报告
太阳能集热器热性能分析摘要：本文介绍了太阳能集热器的种类以与各自的特点。
同时，阐述了太阳能集热器热性能的理论，包括影响太阳能集热器热性能的因素、太阳能集热器热性能的测试方法等。
关键字：太阳能集热器、热性能测试、影响因素0引言随着能源的大量消耗和环境的急剧破坏，新能源技术已经成为21世纪世界经济开展中具有决定性影响的五个技术领域之一。
太阳能因为具有取之不尽、用之不竭、无环境污染等诸多优点而受到各国重视。
2011年，我国太阳能集热器生产量占世界产量的80%，占世界保有量的60%左右，说明我国已经成为太阳能利用大国。
太阳能集热器是将其接收的太阳辐射能向传热工质传递热能的装置，因此，太阳能集热器是太阳能利用的关键装置。
所以，太阳能集热器的研究、开发与应用对太阳能资源的高效应用至关重要。
1太阳能集热器的种类随着太阳能利用的大力开展，太阳能集热器的种类也越发多样化。
根据进入采光口的太阳辐射方向是否改变，分为聚光型集热器、非聚光型集热器；根据集热器的传热工质类型的不同，分为液体型集热器、空气型集热器；根据集热器是否跟踪太阳，分为跟踪集热器、非跟踪集热器；根据集热器是否有真空空间，分为平板型集热器、真空管型集热器；根据集热器的工作温度围的不同，分为高温集热器〔300℃～800℃〕、中温集热器〔80℃～250℃〕、低温集热器〔40℃～80℃〕。
其中，太阳能热利用产品最常见的有两种--平板型太阳能集热器与真空管型太阳能集热器。
1.1 平板型太阳能集热器与其特点平板型太阳能集热器[1]的典型结构如图１所示，主要包括透明盖板、吸热板芯、流体流道、隔热层和箱体等局部.图1 平板型太阳能集热器典型结构透过透明盖板照射到吸热板外表，吸热板吸收大局部太阳辐射能，将其转化为热能，并将热能传递给流道的传热介质，传热介质携带热能进入储热设备。
这样，传热工质被加热后，温度逐渐升高，作为集热器的有用热能输出。
同时，由于吸热体的温度升高，通过透明盖板和外壳向周围环境散失热量，造成了平板型太阳集热器的各种热损失。
全玻璃真空管太阳集热器的分类及特点
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。
真空管太阳能集热器
真空管集热器真空管集热器是在平板集热器基础上发展起来的新型集热装置。
按照吸热体的材料分类，可分为玻璃吸热体真空管（或称为全玻璃真空管）集热器和金属吸热体（玻璃—金属）真空管集热器两大类。
（一）全玻璃真空管集热器1、全玻璃真空的基本结构全玻璃真空管由外玻璃管、内玻璃管、选择性吸收涂层、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（图3- ）。
图3—全玻璃真空管结构示意图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，起保持管内真空度的作用。
2、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（图3—）。
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。
图3— 全玻璃真空管集热器结构示意图1.全玻璃真空管2.联集管3.保温层4.保温盒外壳5.密封圈6.配管接口7.反光板8.尾托架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，其中水平排列又有水平单排和水平双排两种形式，（图3— ）。
太阳能热利用技术
用户指南农业和农村节能减排十大技术之三———太阳能热利用技术太阳能—热能转换利用技术和太阳能—电能转换利用技术是常见的太阳能利用方式。
其中，太阳能—热能转换利用技术主要包括太阳房、太阳热水器、阳光温室大棚、太阳灶等。
一太阳房（被动式太阳房）太阳房是一种利用太阳能采暖或降温的房子，用于冬季采暖目的的叫做“太阳暖房”，用于夏季降温或制冷目的的叫做“太阳冷房”。
人们常见加之利用的是“太阳暖房”。
按目前国际上的惯用名称，太阳房分为主动式和被动式两大类。
主动式太阳房的一次性投资大，设备利用率低，维修管理工作量大，而且需要耗费一定量的常规能源。
因此，对于居住建筑和中小型公共建筑已经为被动式太阳房所代替。
被动式太阳房具有构造简单，造价低，不需特殊维护管理，节约常规能源和减少空气污染等许多独特的优点。
被动式太阳房作为节能建筑的一种形式，集绝热、集热、蓄热为一体，成为节能建筑中具有广泛推广价值的一种建筑形式。
以下介绍这种太阳房的建造技术概要。
（一）结构类型被动式太阳房的基本结构类型包括直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、贮热屋顶式和自然对流回路式等五类。
1.直接受益式太阳房这是被动式太阳房中最简单的一种，它是利用南窗直接接受太阳辐射能。
太阳辐射能通过窗户直接照射到室内地面、墙壁及其他物体上，使它们表面温度升高，通过自然对流换热，用部分能量加热室内空气。
另一部分能量则贮存在地面、墙壁等物体内部，当太阳辐射消失或室内温度下降时再向室内释放，使室温维持在一定水平。
2.集热蓄热墙式太阳房这种类型的太阳房是间接受益太阳能采暖系统。
阳光首先照射到置于太阳与房屋之间的一道带透明外罩的深色贮热墙上，加热墙体与盖板之间的空气，然后通过贮热墙上风口将热量导入室内，另一部分是通过墙体的导热向室内供热。
3.附加阳光间式太阳房该类型的太阳房是集热蓄热墙式太阳房系统的一种发展。
主要是将透明盖层与墙之间的空气夹层加一个通道，形成一个可以使用的空间———附加阳光间（也可以称附加温室）。
玻璃真空管集热器工作原理
玻璃真空管集热器工作原理玻璃真空管集热器是一种利用太阳能进行集热的设备，它利用玻璃真空管的结构和工作原理将太阳能转化为热能，并用于加热水或提供暖气。
本文将详细介绍玻璃真空管集热器的工作原理，并对其性能和应用进行探讨，希望能为读者对该技术有一个全面的了解。
一、玻璃真空管集热器的结构玻璃真空管集热器通常由玻璃真空管、集热管、支架和水箱等部分组成。
玻璃真空管是其中的关键部件，其结构如图1所示。
玻璃真空管内部包含着集热管，集热管上涂有具有较高光吸收率和热导率的吸热涂层，用于吸收太阳辐射并将其转化为热能。
真空管的外部通常由双层玻璃构成，中间是真空层，可以有效地减少热量的散失。
支架用于支撑和固定真空管，水箱则用于储存加热后的水。
二、玻璃真空管集热器的工作原理1. 太阳能的吸收和转化当阳光照射到玻璃真空管表面时，首先被外层玻璃吸收，然后通过玻璃传递到内部的集热管上。
在集热管的吸热涂层的作用下，阳光被吸收并转化为热能，使得集热管内部的温度升高。
由于真空管的内外部分别是真空和双层玻璃，因此可以有效地减少热量的散失，使得集热管内的温度得以保持。
2. 热能的传递和储存集热管内部温度升高后，可以将热能传递给其中的工作介质，通常是流经集热管的水。
热水被储存在水箱内，用于日常生活用水或者作为供暖系统的热源。
当需要利用储存在水箱中的热水时，可以通过管路将热水引出，用于热水系统或者供暖系统。
三、玻璃真空管集热器的性能特点1. 高效性能由于玻璃真空管内部的真空层和双层玻璃的隔热效果，使得玻璃真空管集热器具有较高的吸热效率和集热效率。
在日常生活中，它可以有效地利用太阳能为水加热或提供暖气，节能环保。
2. 稳定性能玻璃真空管集热器能够在恶劣的环境条件下，如低温、高湿度等情况下，依然能够正常工作。
其稳定性能保证了其在不同气候条件下的可靠性和持久性。
3. 可靠性能玻璃真空管集热器的材料和工艺要求严格，能够保证其长时间的使用寿命和可靠性。
全玻璃真空管集热器介绍
平均热损系数
≤0.70w/㎡℃
真空夹层内的气体压强
≤3×10-2Pa
耐热冲击
承受不高于0℃的冰水混合体与不低于90℃热水交替反复冲击三次而不损坏
耐压
0.6MPa
抗机械冲击
承受直径为30mm的钢球，与高度450mm处自由落下，垂直撞击集热管中部而无损坏
太阳吸收比
α≥0.92(AM1.5)
半球发射比
εh≤0.07(80℃±5℃)
吸气剂
符合GB/T 9505
空晒性能参数
太阳辐照度G≥800w/㎡,环境温度8℃≤ta≤30℃，以空气为传热工质，空晒温度ta，空晒性能参数Y=（tS- ta）/G，≥210㎡℃/kw
闷晒太阳曝辐量
太阳辐照度G≥800w/㎡,环境温度8℃≤ta≤30℃，以水为传热工质：
外观尺寸
明显变浅区
5ห้องสมุดไป่ตู้mm
长度
从环状开口端至另一端玻璃管直径Φ15mm处的距离，其长度允差应不大于长度标称尺寸L的±0.4%
支承件
端正、不松动
弯曲度
≤0.2%
不圆度
开口端10-30mm处，最大、最小径向尺寸之比≤1.02
封离
排气管封离部分长度S≤14mm
全玻璃真空管集热器介绍
材料要求
太阳透射比
玻璃管材硼硅玻璃 3.3(Pyrex)，管材透射比r≥0.89(AM1.5 ISO9806-1:1994)
结石
不大于1mm的结石不得密集，即10×10mm范围内不得多于1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。
节瘤
不大于1.5mm的节瘤不得密集，即10×10mm范围内不得多于2个，整支管子上，不大于2.5mm的节瘤不得多于5个，大于2.5mm的节瘤不允许存在
太阳能集热器形式
太阳能集热器形式有多种，主要包括平板式集热器和真空管式集热器。
1.平板式集热器：其优点是便于与建筑物相结合。
平板太阳能集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置，它是一种特殊的热交换器，
集热器中的工质与远距离的太阳进行热交换。
平板太阳能集热器是由吸热板、透明盖板、隔热层和外壳等几部分组成。
太阳辐射透过透明盖板照射到吸热板上，被吸热板吸收并转换成热能，然后将热能传递给吸热板内的工质。
2.真空管式集热器：相对热效率比较高，我国的生产能力和技术水平处于世界领先地位。
全玻璃真空管式太阳能集热器是由具有太阳选择性吸收涂
层的内玻璃管和同轴的罩玻璃管构成的，内外管夹层之间抽成高真空的，用于收集太阳能热量以加热管内流体介质的装置。
如需了解更多信息，建议查阅太阳能集热器相关书籍或咨询专业人士。
真空管太阳能热水器工作原理
图解真空管太阳能热水器工作原理晨怡热管/news/212006-10-11 1:05:01日期:2005-4-27 19:55:02 来源:原创查看:[大中小] 作者：未知热度：真空管太阳能热水器自然循环工作原理示意图工作原理直插式全玻璃真空集热管太阳能热水器是利用真空集热管，具有的高吸收率和低发射率，将吸收的太阳辐射转换成热能，利用冷水比重大，热水比重小的特点，在真空管内形成冷水自上而下，热水自下而上的自然循环，使整个水的温度逐步升高，达到一定温度。
由于真空玻璃管是圆形的，具有对太阳广源自然跟踪的特点，再加上反光板的反射原理，使玻璃管四面受光面面俱到，集热效果时间更长，水温更高，即使高寒地区一年四季也可正常运行。
热水器结构与特点多台串联可为企事业旅馆、部队、单位集体供水龙头一开、热水即来——温情所至水压特大，可做按摩式洗浴——贵宾待遇多路放水，同时使用——随心所欲此种阳台壁挂式太阳能热水器外形优美，豪华大方，布局合理，用于解决楼顶不能存放太阳能热水器的优质产品。
特点：1、环保自动运行——好2、无任何辅助水箱——真好3、安装不受楼顶结构限制——真是好4、可见缝插针，方便快捷——实在好天承太阳能热水器是咱老百姓的朋友天承“全天候”太阳能热水器每年365天，天天有热水每天24小时，时时可供热天承太阳能热水器小康家庭必不可缺的产品太阳能、燃气、电热水器，经济效益对比表类型太阳能热水器燃气热水器电热水器装置投资1500元1500元2800年装置寿命15年6年8年每年燃料费0元600元800元15年总费用1500元10500元14800元危险系数无可能可能环境污染无有有热水器的安装及使用注意事项1、热水器的安装工作建议有专业人员承担；2、热水器安装地点应平坦，前方没有遮挡物体；3、所有真空管轴线一定要在同一平面上保持水平状态；4、热水器安装必须牢固稳定，避免由此所造成的不良现象；5、安装时应对室外水管给予保温，以防冬季造成管道冻结，影响正常使用。
太阳能集热器的分类及特点分析
太阳能集热器的分类及特点分析作者：袁静珍来源：《硅谷》2013年第07期摘要介绍了太阳能集热器的分类，阐述了太阳能集热器的工作原理，分析了几种太阳能集热器的特点，有助于人们对太阳能集热器类型的选定。
关键词太阳能集热器；平板型集热器；真空管型集热器中图分类号：TK513 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-178-021 概述太阳能集热器是指在太阳加热系统中，接收太阳的辐射能，并向传热工质传递热能的装置。
它是太阳能热利用系统的一个部分，是决定太阳能热利用系统性能的关键部件。
2 太阳能集热器的分类随着电子技术的发展，太阳能集热器的类型越来越多样化。
根据进入采光口的太阳辐射方向是否改变，分为聚光型集热器、非聚光型集热器；根据集热器的传热工质类型的不同，分为液体型集热器、空气型集热器；根据集热器是否跟踪太阳，分为跟踪集热器、非跟踪集热器；根据集热器内是否有真空空间，分为平板型集热器、真空管型集热器；根据集热器的工作温度范围的不同，分为高温集热器、中温集热器、低温集热器。
其中最常见是将太阳能集热器分为平板型太阳能集热器和真空管型太阳能集热器。
2.1 平板型太阳能集热器平板型太阳能集热器是太阳能低温热利用的基本器件。
平板型太阳能集热器主要由吸热体、透明盖板、外壳和隔热层等部件组成。
它的结构如图1所示。
平板型太阳能集热器是利用太阳光辐射透过透明盖板后，投射在吸热体上，其中大部分太阳辐射能被吸热体吸收并转化为热能，然后将热能传递给吸热体内的传热工质。
这样，传热工质被加热后，温度逐渐升高，作为集热器的有用热能输出。
同时，由于吸热体内的温度升高，通过透明盖板和外壳向周围环境散失热量，成为平板型太阳集热器的各种热损失。
2.2 真空管型的太阳能集热器真空管型太阳能集热器是在平板型太阳能集热器基础上发展起来的新型集热装置。
按照吸热体的材料分类，可分为玻璃吸热体真空管（或称为全玻璃真空管）集热器和金属吸热体（玻璃—金属）真空管集热器两大类。
太阳能集热器的选型
太阳能集热器的选型Abstract：An Introduction of the advantages and disadvantages of the flat plate solar concentrator, the glass vacuum tube solar concentrator and the heat pipe solar concentrator, comprehensively evaluating the different kinds of the solar concentrator.Key words: solar concentrator, type selection and comparison, comprehensive evaluation摘要：对目前常用的平板型、玻璃真空管型及热管型等太阳能集热器的优缺点进行了介绍，并对各种太阳能集热器进行了综合比较。
关键词：太阳能集热器，选型比较，综合评价1各种太阳能集热器的特点和应用范围太阳能集热器的类型主要有：平板型太阳能集热器、真空管型太阳能集热器两大类。
每一大类太阳能集热器又分多种品种，每一种的太阳能集热器各有其特点和应用范围。
1.1平板型太阳能集热器类平板型太阳能集热器俗称平板集热器，其基本结构由透明盖板、吸热板、保温层和外壳组成。
其工作原理为：当太阳光透过透明盖板照射到表面涂有吸收涂层的吸热板上时，吸热板吸收太阳的辐射能，将其转换成热能，并将热能传给吸热板流道内的工质，使流道内的工质温度升高；从集热器进口进入吸热板的较低温度的工质，在吸热体流道内被加热升温后，从集热器出口流走，并将有用的热能带走；与此同时，吸热板温度升高，透过透明板和外壳向周围环境散失热能，为减少散热，在平板太阳集热器底部和边框四周填充保温材料。
平板集热器的主要热损失是吸热板和透明盖板之间的空间存在空气对流换热损失。
减少这部分热损失的最有效措施是将其间的空气抽去，形成真空。
全玻璃真空太阳集热管U型管集热器
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。
全玻璃真空集热管
全玻璃真空集热管：它的工作原理基本与平板集热器相同，白天在太阳照射下，太阳光透过集热管罩管后，被内管表面吸收涂层吸收转换成热能，并通过内管中的流体循环，最终将贮水箱中的水加热。
由于真空集热管采用了真空技术，降低对流损失，选择性涂层技术降低热辐射和全玻璃材料技术，降低传导损失，从而大大降低了集热管的热损失，使其具有良好的热性能。
为了确保产品质量，目前国家相关标准对全玻璃真空集热管规定了如下技术要求。
（1）将集热管在太阳辐照下空晒，当环境温度在8～30℃，太阳辐射强度H不低于800瓦/米2的条件下，以空气为工质，空晒温度为t s,环境温度在t a，空晒性能参数Y=（t s-t a）/H 不低于175（米2〃℃）/千瓦。
（2）将管内装入水，在环境温度8～30℃，水温从不低于环境温度的初始温度上升35℃时，所测得的闷晒太阳曝辐量不大于3800千焦/米2。
（3）测得管子在无太阳辐射之下的热损系数应小于0.9瓦/（米2〃℃）。
（4）两管之间的气体压强不大于5×10-2帕。
（5）能够承受三次以上的25℃水和90℃冷热水交替冲击，不破损。
（6）内管耐压0.6兆帕。
（7）集热管能承受直径25毫米的冰雹袭击，不破损。
真空太阳能热水器结构：太阳能热水器一般都由集热器、贮水箱、联接管道、支架和控制系统组成。
按集热原理、结构的不同可分为平板型热水器和真空管热水器两大类。
按其工质的流动方式不同，一般分为循环直流式和闷晒式。
家用太阳能热水器，一家一户独立成为一个热水器系统，通常都采用自然循环式或闷晒式。
安装与维修：（一）太阳能热水器安装家用太阳能热水器一般都安装在房顶上。
首先，要确定安装的位置，集热器正南放置时，固定倾角比当地纬度大5～10°。
真空管太阳热水器通过联集管把真空管联集，再与水箱相接，对于家用太阳热水器，可用联集管兼水箱，成为整体式。
其次，安装顺序应是把水箱、支架、输水管安装完毕后，最后再插玻璃真空集热管，顺序不能颠倒，否则会造成集热管高温空晒损坏原器件。
全玻璃真空太阳集热管工艺操作规程
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
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。
平板集热器、玻璃管集热器及建筑结合的优缺点
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。
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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。
全玻璃真空管集热器
讲解人：孔令宣
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。
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，其中水平排列又有水平单排和水平双排两种形式。
全真空玻璃管的几种改进形式
1、带热管的全玻璃真空管
热管的原理
2、带U形管的全玻璃真空管
由于铜管较细，内部对流缓慢，传热不快，把直 铜管改为U形铜管，一端进水另一端出水，对水 能自然流动特别是用水泵强制循环时有很好的换 热效果。
在真空集热管内的水被太阳辐射加热后密度减小就会上升联管（水箱） 中的冷水就会下降补充，形成自然循环。经过一段时间阳光照射，在联 管（水箱）中的水就被加热成热水。为保证形成自然循环集热器要倾斜 安装，水箱一端要高些。
下图是一台家用全玻璃真空管太阳能热水器（上方水箱被剖开一角）， 其上方水箱就是储水箱，直接为用户提供热水，由于水箱与真空集热管 合为一体，故称之为一体式（或紧凑式）全玻璃真空管太阳能热水器。
由于玻璃管较长，为增加强度在内外玻璃管之间有弹 簧支架支撑，将内外管之间抽真空后封口。 下面是两根全玻璃真空集热管的截面正视图
下面是两根全玻璃真空集热管的截面透视图
全玻璃真空集热管的被加热工质（水）装在内管中，故在内 管的外表覆盖有吸收太阳能的涂层，下图中的上面是一根完 整的全玻璃真空集热管，下面是剖面图
带U形管的全玻璃真空管安装方式
U形铜管真空集热管可以直装、斜装、水平安装。安装时用两根联管，一根接U 型管一端作水入口，另一根接U型管另一端作水出口。下面是多个U形管真空集 热管组成的集热器的示意图（为显示清楚，略去联管的保温层）。
谢谢观赏！
全玻璃真空管太阳集热器主要系列
1
• 普通型全玻璃真空管太阳集热器
2
• 热管式全玻璃真空管太阳集热器
3
• U型管式全玻璃真空管太阳集热器
4
• 他
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