太阳能玻璃真空集热管热性能评价方法
全玻璃真空管式太阳热水器的热性能
在（ ） １式中， 似乎影响 玑 的因素比较少且简单 ， 但是， 由于太 阳热水器是一个由多因素制约的整体 ， 各
个 因素相互 关联 ， 有可能 影 响 仉， 响 的方 式也 有 可 能是 错综 复杂 的 ． 都 影 因此 ， 论 影 响 仉 的 因素时 ， 讨 不 能只考虑 （） 中的物理量 ． 面重 点讨论几 个 实用 因子对 玑 产生 的影 响 ． １式 下
一
论， 是否 正确还需 得 到理论 七的印证 ．
１ 实 验概 况
由北 京市质 量技 术监督 局 、 京市 农 村能源行 业协 会 和首 都 师范 大学 三 家联合 组 建 的 太 阳热 水 器 热 北
性能检测 ． 四年中， 共对来 自全国各地的百余台太 阳热 水器进行了检测 ， 其中， 全玻璃真空管式太阳热水器占绝大多数 ． 这些热水器的真空管管长和管间距各异；
文 章编 号 ：０７—２８ （ ｏ ） ］ ０ １ ５ １０ ９５： ２ ｏ 一０６ —０ ￣
全玻 璃 真 空 管 式太 阳热 水器 的热性 能
宋爱 国
（ 首都师范大学学报编辑部 ， 北京
摘
１０３ ） ００７
要： 利用对各种型号奎玻璃真空管式太阳热水器拾 剐的大量数 据 ， 对全玻 璃真空管式太 阳热 水嚣的热性 能进行 了
认识．
笔者 依据 四年来 太 阳热水 器热性 能 检测站 在对 太 阳热水 器 检测 时 积 累下 的大量 测试 数 据 ． 过 数 据 通 处理 和分 析 ， 图对 全玻 璃真空 管式 太 阳热水 器 的热性 能 有一 个感性 认 识 ． 力 从而 ， 为 理论 分 析研 究 提 供 也
个实验上的结论 ． 当然 ， 由于笔者 的分析判断是以实测数据为基础 ， 而且是在多种 因素同时存在 ． 相互影 响 的情况 下 （ 一 因素影 响的讨论 将 在理 论计算 上进 行 ） 单 进行 的探讨 ， 得 出的结 论 只 是实 验 性 的分 析结 所
太阳能集热器的耐热性能和使用寿命测试方法
太阳能集热器的耐热性能和使用寿命测试方法太阳能集热器是一种利用太阳辐射能将光能转化为热能的装置，广泛应用于热水供应、采暖和工业生产等领域。
然而，由于长期暴露在高温环境下，太阳能集热器的耐热性能和使用寿命成为了制约其发展的关键因素。
为了保证太阳能集热器的性能稳定和长久使用，科学的测试方法和评估标准必不可少。
首先，我们需要了解太阳能集热器的耐热性能指标。
太阳能集热器的耐热性能主要包括材料的耐高温性能和结构的耐热稳定性。
材料的耐高温性能是指太阳能集热器所使用的材料在高温环境下的物理性能和化学性能。
例如，集热管的玻璃管壁应具有较高的耐热性，能够承受高温下的热膨胀和热应力，同时不发生破裂或变形。
结构的耐热稳定性则是指太阳能集热器在高温环境下的结构稳定性和密封性能。
例如，太阳能集热器的密封胶条应具有较好的耐高温性，能够在高温下保持良好的密封效果，防止热量的损失。
了解了太阳能集热器的耐热性能指标后，我们可以介绍一些常用的测试方法。
首先是材料的耐高温性能测试。
常见的方法包括热膨胀系数测试、热稳定性测试和热应力测试。
热膨胀系数测试可以通过测量材料在不同温度下的线膨胀系数来评估其耐热性能。
热稳定性测试则可以通过加热材料并观察其物理性能和化学性能的变化来评估其耐热性能。
热应力测试则是通过在高温环境下对材料施加一定的应力，观察其是否发生破裂或变形来评估其耐热性能。
其次是结构的耐热稳定性测试。
结构的耐热稳定性测试主要包括密封性能测试和结构稳定性测试。
密封性能测试可以通过将太阳能集热器加热至一定温度，然后观察其密封胶条是否变形或脱落来评估其耐热性能。
结构稳定性测试则是通过在高温环境下对太阳能集热器施加一定的力或振动，观察其结构是否发生变形或破坏来评估其耐热性能。
除了上述测试方法外，还可以通过长期实地观察和使用寿命评估来评估太阳能集热器的耐热性能。
长期实地观察可以通过安装太阳能集热器在实际使用环境中进行长时间的观察，例如观察其在高温环境下的稳定性和性能变化。
全玻璃真空太阳集热管过程检验标准
全玻璃真空太阳集热管过程检验标准引言全玻璃真空太阳集热管是一种高效、环保的太阳能利用设备。
在使用中，需要进行过程检验，以保证其正常运行和发挥最大的性能。
本文将介绍全玻璃真空太阳集热管过程检验标准。
环境准备在进行全玻璃真空太阳集热管过程检验前，需要进行环境准备。
具体包括以下内容：1. 器材准备•烟囱•表面温度计•红外温度计•简易水箱•热管毡•玻璃反射板•压力计•温度计•称重器•流量计2. 环境准备•确保室内外温度相差不大•空气清新、无污染全玻璃真空太阳集热管过程检验步骤全玻璃真空太阳集热管过程检验主要包括以下步骤：1. 空载预热在进行正式的检测前，需要对全玻璃真空太阳集热管进行空载预热。
具体操作为将管子置于一定温度（如80℃）水中，使太阳集热管内基本均匀升温，保持20～30min。
2. 测试表面温度和收集温度测试表面温度和收集温度是检查全玻璃真空太阳集热管的重要步骤。
2.1 表面温度测试将表面温度计粘在黑背板或全玻璃真空太阳集热管热吸收管壁上的一点处，测出其温度。
2.2 收集温度测试用一红外温度计或接触式温度计从出口处对准太阳集热管汇管处的2/3位置，进行测量。
3. 水温检测检测水温可以判断全玻璃真空太阳集热管的热交换效果。
具体操作为，在对全玻璃真空太阳集热管进行预热后，将其放入简易水箱，开启水泵，记录下标准时间内水箱温度的变化情况，可以通过相应计算得出其热交换效果。
4. 压力检测压力检测可以检测全玻璃真空太阳集热管的真空度是否正常。
可采用电子压力计进行测量，测试时需加入相应压强的汽泡点测试方法与传统的腰田管测试方法，同样可以有效测量真空度。
5. 重量检测通过称重器对全玻璃真空太阳集热管进行检测，可以判断其是否出现漏降现象。
操作时需要注意，称重时要严格保证全玻璃真空太阳集热管的重心和秤的重心在同一直线上。
6. 流量检测流量检测可以检测全玻璃真空太阳集热管供水量是否正常。
可采用流量计进行测量。
其他以上是全玻璃真空太阳集热管过程检验标准的具体操作步骤，通过这些步骤可以有效地保证全玻璃真空太阳集热管的正常运行和发挥最大性能。
全玻璃太阳能集热器热性能实验研究.
本科毕业论文题目：全玻璃太阳能集热器热性能实验研究学生姓名：学院：系别：专业：班级：指导教师：二〇一〇年四月六日摘要太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。
太阳能热水器在我国得到了快速发展和推广应用，而太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键，因此研究集热器热性能也成为极其重要的工作。
本文对国内外太阳集热器热性能稳态和动态的测试方法及测试的国家标准进行了概述，详细介绍了太阳能集热器测试的实验系统及仪器，对集热器性能参数的测试条件、测试步骤和数据处理方法等进行了论述，并针对全玻璃真空管式太阳能集热器的非稳态效率、时间常数和集热器入射角修正系数提出了详细的实验测试方法及测试步骤。
论文对全玻璃真空管集热器的非稳态效率、太阳辐射随时间变化的曲线、水箱温度变化进行了实验分析，得出了全玻璃真空集热器的非稳态效率随时间变化的趋势，太阳辐射和水箱温度随时间变化的趋势，并做了详细的分析，为后续研究奠定了实验基础。
关键词：太阳集热器；测试；热性能；实验AbstractThe solar energy heat utilization is one of the technologies marketed and used universally, which is the highest in commercialization degree in renewable energy source area. The solar water heaters have the fast development and get the promoted application in our country. The solar energy collector is the core and the technical key of solar water heater which receives the solar energy and transforms into the heat energy, therefore researching collector thermal properties is a very important work.This article has described the testing methods for the thermal performances of solar collector under steady-state and quasi-dynamic conditions between our country and the world and the test of the national standards, introduced the solar energy collector test's experiment system and the instrument in detail. Meanwhile, the collector test's condition, step and the method of handling data also have been introduced .And this paper proposed the detailed experiment test method and the test step regarding of all-glass evacuated tube solar collector's unsteady-state efficiency, the time-constant and the collector incidence angle correction coefficient .Papers obtained the trend of non-steady-state efficiency of the all-glass vacuum collector over time and, tend of solar radiation and water temperature over time and done a detailed analysis, which laid a experimental foundation for follow-up study.Keywords: solar collector; test; heat properties; experiment目录第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 能源概述 (1)1.1.2 太阳能 (1)1.1.3 太阳能热水系统 (2)1.2 太阳集热器热性能测试的研究现状 (4)1.3 主要研究内容及目的 (5)第二章太阳集热器热性能测试的理论基础 (7)2.1 热性能测试方法 (7)2.1.1热性能稳态测试方法 (7)2.1.2 热性能动态测试方法 (10)2.2热性能试验目的及国家标准 (13)2.2 太阳能集热器的热性能 (15)2.2.1 非稳态效率 (15)2.2.2 日平均效率 (15)2.3 影响太阳集热器热性能的因素 (15)第三章太阳能集热器热性能测试系统 (17)3.1 试验要求 (17)3.1.1 集热器的安装 (17)3.1.2 测量要求 (17)3.2 测试系统及设备 (18)3.2.1 PC-2-T太阳能辐射标准观测站介绍 (18)3.2.2 TRM-2型太阳能热水器热性能测试系统 (21)3.2.3 TRM-PD人工太阳模拟发射器 (22)3.2.4 TBQ-2总辐射表 (24)第四章太阳能集热器的热性能试验 (26)4.1 集热器效率试验 (26)4.1.1集热器效率试验步骤 (26)4.1.2集热器效率计算 (27)4.2集热器时间常数试验 (27)4.2.1 集热器时间常数计算 (27)4.2.2 集热器时间常数试验步骤 (28)4.3 集热器入射角修正系数 (28)4.3.1 集热器入射角修正系数计算 (29)4.3.2 集热器入射角修正系数试验步骤 (29)4.4 试验数据分析 (29)4.4.1 非稳态效率实验曲线分析 (29)4.4.2 水箱温度随时间的变化曲线 (31)4.4.3 太阳辐射随时间的变化曲线 (33)结论 (34)参考文献 (36)第一章绪论1.1 概述1.1.1 能源概述不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视，还是从为世界上20多亿无电人口和一些特殊用途解决现实的能源供应出发，发展新能源和可再生能源均具有重大战略意义。
全玻璃真空太阳集热管性能指标
项目/型号
三高管
紫金管
材质
硼硅玻璃3.3
硼硅玻璃3.3
太阳吸收比
≥0.90（AM1.5）
≥0.90（AM1.5）
半球发射比h
≤0.065（80℃5℃）
≤0.065（80℃5℃）
真空度
压强≤3*10-2Pa压强≤3*10-2Pa热 Nhomakorabea系数Ult
≤0.70W/（m2·℃）
≤0.70W/（m2·℃）
耐压强度
0.6Mpa不破损
0.6Mpa不破损
耐热冲击
0℃的冷水和90℃的热水反复冲击三次，无损坏。
产品结构
全玻璃同轴双层圆管
太阳选择性吸收涂层
渐变/干涉、Cu-N/AL-SS
生产工艺
靶材采用铝、铜、不锈钢靶，金属反射层采用纯铜镜面代替普通集热管内的纯铝镜面，降低热发射，减少热损失，保温更好。吸收层特有不锈钢耐高温材料，使集热管能适应在高温条件下工作，避免了真空集热管由于长期空晒而造成的膜层变色、老化、性能减弱等问题，延长集热管的使用寿命；外层增加减反射层，减少太阳光的反射，提高集热管的吸收率，增加了集热管对太阳光的吸收性能，吸热更快，集热性能较普通管大大提高。
外观颜色
宝石蓝色
紫色
产品构造
热超导管式全玻璃真空管集热器的热性能分析
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%$
中图分类号： ＴＨ１６ 文献标识码： Ａ
热管的传热性能远远高于普通传热管， 自上世纪 ８０ 年代以 来， 国内外对热管式真空管太阳能集热器进行了深入的研究， 取 得 了 较 好 的 应 用 效 果 ［１］。
【摘要】对热超导管作传热管的全玻璃真空管太阳能集热器的传热机理进行了分析 ， 给出了其 总热损失系数、效率因子、热迁移因子和瞬时效率的表达式。并通过实例将瞬时效率的理论计算值 与实验测定值进行了比较， 两者的相对误差小于 ６．７４％。说明相关的计算表达式较好地反映了全玻 璃真空管太阳能集热器的传热性能与特点， 同时讨论了如何提高集热器的性能， 其结论可用于该类 真空管集热器的设计与性能预测。
又知 Ｑｐ－ １ 可表示为：
Ｑｐ－ １＝Ａｐｈｐ－（１ Ｔｐ－ Ｔ１）
（ ２）
式中： ｈｐ－１—吸热板与内层玻璃管之间的换热系数， 通过联
立（ １） 式和（ ２） 式， 可得：
视双层玻璃管真空管内外各层之间为稳态传热， 有：
ＱＰ－ １＝Ｑ１－ ２＝Ｑ２－ ａ＝Ｑｔ 用对流换热方程形式表示为：
ｈｐ－（１ Ｔｐ－ Ｔ１） ＝ｈ１－（２ Ｔ１－ Ｔ２）
积。对有相同材料 ｎ 层面盖有：
（ ２２）
（ ２３）
式中：（ "#） ｆ—太阳辐射在玻璃面盖与 吸 收 面 之 间 的 多 次 反 射、吸收后的投射率与吸收率的乘积； "—玻璃的透 射 率 ， #、$ｄ— 吸热板的吸收率， 反射率。"ａ 与 " 都是指最上一层； #ｉ 是顶部损 失系数 Ｕｔ 与 ｉ 层面盖到外界的热损失系数之比。
全玻璃同轴型真空管太阳集热器的热性能
19图1真空集热管示意图罩管A 温度设为环境温度,气体热传导与真空度有关;B 为吸热管;D 为不锈钢卡子,E 为开口端熔封处图2联集管示意图M 1—流体在玻璃管内;M 2、M 3和M 4—流体在金属管内,M 2采用U 形管通过铝翼与内管接触全玻璃同轴型真空管太阳集热器的热性能殷志强G.L.Hardin g (澳)R.E.Collins (澳)一引言集热器的光学效率ηO P T 取决于真空集热管的光学参数:选择性吸收涂层的太阳吸收比、玻璃罩管的太阳透射比、集热管之间距离、集热管与其背后的反射器距离和反射器的太阳反射率。
澳大利亚悉尼大学制造的由全玻璃同轴型真空集热管组成的全玻璃真空集热器,玻璃罩管上没有减反层,反射器为漫反射比0174的平板,选择性吸收涂层的太阳吸收比约0192(光线近于垂直入射)。
集热管间中心距为2倍内管外径。
在一定太阳辐照度(W/m 2)下,集热器的集热效率和其光学效率ηO P T 与热损系数,集热器内传热工质(流体)的平均温度T m (K )和环境温度T a(K )有关,风速对真空管集热器的影响不大。
当集热器内流体平均温度(T m )高于环境温度(Ta )时,热损包括联集管的具有保温层的集管的传导热损,真空集热管内选择性吸收涂层的平均温度(T s )高于环境温度(T a )而引起的传导与辐射热损如图1所示。
当T m =T a 时,集热效率最大,为η0,但它小于光学效率ηO P T 。
吸收涂层平均温度与集热器内流体平均温度的差别,即δT =(T s -T m ),其大小与吸收太阳辐射的吸收涂层与联集管内流体间热阻有关,依赖于联集管的设计,太阳辐照度和集热器的材料结构。
当T m =T a 时,联集管的具有保温层的集管没有热损,但真空集热管有一定热损,η0和联集管设计有关。
在平板型太阳集热器中也有类似现象。
运用电阻加热的新型太阳模拟器测出了用于全玻璃真空管集热器不同结构联集管的δT =T s -T m 。
全玻璃真空管太阳能空气集热器热性能试验方法研究
1 —真空管集热器 2 —离心风机 3 —旁通阀 4 —稳压箱 5 —孔板流量计 6 —测温箱 7 —半 球风速仪 8 —电加热器 9 —温控箱 10 —测温 热电偶 11 —测压管 12 —总日射表 13 —倾斜 管压力计 14 —测试仪器
图 1 热及流动性能测量系统示意图 Fig. 1 Heat and flow performance measurement arrangement for airflow in a tube
一般太阳能集热器热性能测试主要按以下两个 思路进行 。 1) 用对比实验
该方法主要是通过在相同实验条件下对两个尺 寸相近 、类型相似的集热器进行实验 (其中之一是标 准集热器) 而得出的 。 2) 绝对热测实验
这种热测实验需要在较大范围的实验条件下确 定表征热性能的一些参数 ,经过一定的数学处理后 , 可用它对集热器的长期性能作出预测 。
ηg
=
mcP (
Tf ,e Ag I
Tf ,i)
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14 4 太 阳 能 学 报 22 卷
0 引 言
ASHRAE93286 标准对太阳能集热器性能的测试 条件 、测试仪器的精度 、测量参数的选择及数据的整 理等都做了具体的规定 ,但该标准是基于平板集热 器测试经验上的 ,对全玻璃真空管集热器 ,由于其吸 热体与平板有不同的几何结构 ,造成了它不同于平 板集热器的光学特性及瞬时热性能 。本项研究的重 点是全玻璃真空管空气集热器的热延迟常数 、时间 常数 、角度修正因子及瞬时热效率等热性能的实验 方法 。目的是找到一套有补充 ASHRAE93286 标准 , 适合于有固定支架的全玻璃真空管空气集热器热性 能测试的方法 。
全玻璃真空太阳集热管(器)寿命测试方法的分析
阳热 水 系统 的单盖板 平板 式太 阳能 集热器 的寿命 主要 受三 个 机 制 的 影 响 ： １ 相 对 高 温 条 件 下 金 （） 属镍 氧化作 用 生成 氧化 物 ， 涂层 （ 膜 ） 吸收 比 镀 的
减小 ； ２ 氧 化 铝 在 高 湿 条 件 或 和 盖 板 上 的 冷 凝 （）
时 ， 以通 过对产 品性 能 的检测 ， 可 降低相 关 因素 的
影响 ， 延长其 使用 寿命 。
收 稿 日期 ： ０ ９—１ ２０ ０—０ ５
作 者简 介 ： 怀 生 （ ９ ５一） 男 ， 苏邳 州 人 ， 士 ， 要 从 事 太 阳 能 热 利 用产 品质 量 检 测 及 研 究 。 薛 １７ ， 江 博 主
ａ
全玻 璃 真 空 太 阳集 热 管 （ ） 命 测 试 方 法 的分 析 器 寿
薛 怀 生
．
（ 苏 省 产 品 质 量 监 督 检 验 研 究 院 ， 苏 南 京 ２０ ０ ） 江 江 １０ ７
摘 要 ： 述 了太 阳集 热 管 （ ） 命 研 究 及 选 择 性 吸 收 材 料 老 化 性 能 检 测 方 法 的 研 究进 展 ， 析 认 为 单 盖 板 综 器 寿 分 平板 型 太 阳集 热 器寿 命 研 究 同 太 阳选 择 性 吸 收 材 料 的老 化 性 能 的检 测 方 法 一 样 要 考 虑 温 度 （ 环 ） 湿 度 及 环 循 、
～ 一一一 一一～ 一一一
～ ～一 ～ 一．～ 一一 一一 ～
０ 引 言
全玻 璃真 空 太 阳集 热 管 （ ） 长 期 使 用 过 器 在 程 中若非 出现 真 空管 外 部 的 撞击 、 冲击 等 引 起 热
的破 损 和管子 发 白等 明显 现 象 ， 热性 能 的退 化 其
太阳能热效检测标准、检测方法及检测装置
太阳能热效检测标准、检测方法及检测装置作为可持续利用的清洁能源，太阳能的利用得到了越来越广泛的重视。
我国把资源节约作为“十二五”规划的重点，并提出树立科学发展观，发展循环经济，建立资源节约型和环境友好型社会。
集热管是太阳能热水器的核心部件，它的工作是吸收太阳辐射能，再将辐射能转换为热能，因此集热管热性能的好坏直接影响到到太阳能热水系统的转换效率和应用范围。
这里介绍太阳能热效检测标准、检测方法及检测装置。
国家颁布的太阳能热利用检测标准主要有3种：家用太阳热水系统热性能试验方法，依据GB/T19141-2003《家用太阳热水系统技术条件》；全玻璃真空太阳集热管检测方法，依据GB/T17049-2005《全玻璃真空太阳集热管》；真空管型太阳集热器的检测方法，依据GB/T17581-2007《真空管型太阳集热器》。
1家用太阳热水系统热性能试验方法1.1家用太阳热水系统热性能实验方法的主要检测项目日有用得热量，其它检测项目包括：水质、系统耐压、系统过热保护、电气安全、外观、支架强度和刚度、贮热水箱、安全装置、雷电保护、系统空晒、外热冲击、内热冲击、淋雨、耐冻等。
日有用得热量定义为：一定日太阳辐照条件下，贮热水箱水温不低于规定温度时，单位轮廓采光面积贮热水箱的得热量。
1.2评判标准试验结束时贮水温度≥45℃；日有用得热量q（紧凑式与闷晒式）≥7.5MJ/m2；日有用得热量q（分离式与间接式）≥7.0MJ/m2。
1.3日有用得热量的检测方法目前我国主要采用混水法，即：系统工作8h，一般测试时间为8：00～16：00。
测试开始前、结束后都应启动混水泵，以400L/h～600L/h的流量，将贮热水箱底部的水抽到顶部跟顶部的水进行混合，使贮热水箱的水温均匀化，如果5min内贮热水箱温度变化≤±0.2℃，便可判定贮热水箱的水温已均匀。
集热器在检测开始前、结束后都需用苫布遮挡起来。
试验期间应该满足的环境条件：日太阳辐照量H≥17MJ/m2；集热试验开始时贮热水箱的水温tb=20℃；集热试验期间日平均环境温度15℃；环境空气的流动速率υ≥4m/s。
怎样判断全玻璃真空太阳集热管的性能
怎样判断全玻璃真空太阳集热管的性能？阅读提示：全玻璃真空太阳集热管（以下简称真空集热管）是当前我国太阳能光热领域产量最大，使用最广，节能效果最突出的太阳热水系统的核心基础元件。
它的性能好坏，直接关系到热水器的热性能。
目前，国内生产真空集热管的厂家与品牌众多，技术水平参差不齐，价格高低悬殊，宣传口径也很不一致。
那么，怎样判断真空集热管的性能好坏呢？1.太阳透射比新国标中规定的玻璃管材料的太阳透射比τ≥0.89（AM1.5）。
这是针对名为“硼硅玻璃3.3”的一种高硼硅玻璃材料的理化性能指标。
“硼硅玻璃3.3”的平均线热膨胀系数α（20℃～300℃）=（3.3±0.1）×10-6K-1。
我们习惯把它称为“硼硅玻璃3.3”。
用“硼硅玻璃3.3”制作的玻璃管，其太阳透射比τ≥0.89（AM1.5）。
“AM1.5”即大气质量为1.5。
所有制作真空集热管的厂家，都会说自己使用的原材料是“硼硅玻璃3.3”。
但是，如果制作真空集热管的玻璃不是“硼硅玻璃，或是其含有过多的其他元素（如铁），玻璃颜色就会带有其他3.3”颜色（如绿色）。
这样的玻璃材料制作出的真空集热管，太阳透射比会大大低于0.89（AM1.5），因而严重影响集热管的热性能。
2.太阳吸收比与半球发射比太阳吸收比与半球发射比是对太阳选择性吸收涂层的技术要求。
新国标规定：吸收涂层的太阳吸收比α≥0.86（AM1.5），与旧国标相同。
半球发射比εh≤0.080(80℃±5℃)，比旧国标（0.09）降低了0.01；对于真空集热管来说，既要有较高的太阳吸收比，还要有很低的发射比，集热管的热效率才会得以提高。
因此，这是两个极为重要的参数。
目前，我国制作真空集热管普遍采用的仍然是多层铝-氮/铝太阳选择性吸收涂层制造技术。
这一技术是清华大学殷志强教授和他的同事们于1984年发明，1985年申报国家专利，1987年获得批准的（专利号：zl851001424）。
热超导管式全玻璃真空管集热器的热性能分析
热超导管式全玻璃 真 空管集热器 的热性能分析 木
张 小粉 张 立希 张鹤 飞 （ 西北 工业大 学 空调 制冷 与太 阳能应 用研 究所 ， 西安 ７０ ７ ） １０ ２
Ｔｈ ｒ ｌ ｅ ｆ ｍａ ｃ ｎ ｌｓ ｓ ｏ ｕ ｅ ｃ ｎ ｃ ｏ ｅ ｍａ ｒ ｐ ｏｒ ｎ ｅ ａ ａｙ ｅ ｆｓ ｐ ｒ ｏ ｄｕ ｔ ｒ
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太阳能集热器的性能评估与优化设计
太阳能集热器的性能评估与优化设计太阳能集热器是一种利用太阳能将光能转化为热能的装置，被广泛应用于居民热水供应、取暖等领域。
对太阳能集热器的性能进行评估与优化设计，可以提高能源利用效率，降低使用成本，对环境保护也有积极意义。
首先，太阳能集热器的性能评估是从两个方面进行的：热性能和光学性能。
热性能评估主要包括热效率、热损失和热容量等指标。
热效率是指集热器将光能转化为热能的效率，可以通过测量热能产生量与太阳辐射入射量的比值来评估。
热损失是指集热器在热能传输过程中的能量损失，主要包括辐射损失、对流损失和传导损失等。
热容量是指集热器储存热能的能力，可以通过测量集热器温度随时间变化的曲线来评估。
光学性能评估主要包括光吸收率、光反射率和光透过率等指标。
光吸收率是指集热器对太阳辐射的吸收能力，可以通过测量集热器表面的吸收率来评估。
光反射率是指集热器的表面对太阳辐射的反射能力，可以通过测量集热器的反射率来评估。
光透过率是指集热器对太阳辐射的透过能力，可以通过测量集热器的透射率来评估。
太阳能集热器的性能评估可以通过实验测试和数值模拟两种方法进行。
实验测试是通过在实际使用条件下对集热器进行测试来评估其性能。
这种方法需要考虑多个因素的影响，如太阳辐射强度、环境温度、流体流速等。
数值模拟是通过建立数学模型来模拟集热器的工作过程，并使用计算机进行计算得到性能评估结果。
这种方法可以减少实验成本，加快评估过程，但是需要准确的物理和数学模型以及一定的计算能力支持。
在对太阳能集热器进行优化设计时，可以考虑以下几个方面。
首先是结构设计的优化，包括集热器的形状、材料选择、管道布局等。
合理的结构设计可以提高太阳能的吸收率和热效率，降低热损失。
其次是运行参数的优化，如流体流速、入口温度等。
适当的运行参数可以提高热能的传递效率，降低能量损失。
最后是跟踪系统的优化，太阳能集热器需要跟踪太阳光源以最大程度地吸收太阳能。
合理的跟踪系统设计可以提高光学性能，提高光吸收率和热效率。
U型管式全玻璃真空管集热器热效率及性能研究
新能源及工艺
行计算分析 。集热器效率方程的建立将使太阳能 热利用系统集热器的选择计算更为方便 。
1 集热器热效率方程的建立
U 型管连接方式的全玻璃真空管太阳集热器 如图 1所示 。
图 1 U型管式全玻璃真空管太阳集热器
太阳辐射穿过真空管玻璃外壳 ,投射在内层 玻璃吸热管上 。吸热管将太阳辐射能转换为热 能 ,通过吸热管和圆柱形肋片将热量传递给管内 的工质 ,使工质不断升温 。与此同时 ,被加热的吸 热管和集热管则不可避免地经由各种途径向周围 环境散失一部分热量 。
研究文献 [ 124 ] ,但对 U 型管式全玻璃真空管集热 器热性能的研究文献较少 。文献 [ 2 ]给出了全玻 璃真空管集热器效率计算方程 ,但效率计算需同 时知道吸热管温度与流体温度 ,计算不便 ,且与集 热器效率方程的一般表达方式不一致 ,不利于太 阳集热器效率计算方程形式的统一 。笔者已对集 热器的长期性能进行过研究 [ 526 ] , 本文将建立 U 型管式全玻璃真空管集热器效率的计算方程 ,推 导其热损系数 、效率因子等性能参数的计算公式 , 并对 U 型管式全玻璃真空管集热器的热性能进
0 引 言
太阳能作为一种可再生能源越来越为人们所 重视 。太阳集热器是太阳能热利用系统最重要 、 最基本的组成部分 。全玻璃真空管太阳集热器由 于集热效率高 、价格较低而在太阳能供暖领域得 到了应用 。但常规的全玻璃真空管集热器的承压 能力较低 ,单管破裂会影响系统的整体运行 ,而 U 型管式全玻璃真空管集热器则可克服上述缺陷 。 目前 ,对全玻璃真空管集热器的热性能已有一些
根据文献 [ 2 ],由以 A0 面积为基准转化为 Aa
面积为基准时 , Ub = 0. 168 7 W / (m2 ·K)
全玻璃真空太阳集热管种类和优缺点
基于紫金管的基础上，头部密封，吸热效率更高
封口不稳定，容易洞穿，保温效果没有走水的吸热管好。
三维聚光管
PEPAC多靶干涉膜
外观：深紫偏黑色，反面有亮银色度膜层
基于紫金管的基础上，反面添加聚光反射膜
聚光反射膜阻碍了管背部对漫反射光线的吸收，反而吸热效果不及紫金管
蓝晶管
PEPAC多靶干涉膜
外观：深紫和深蓝相间
基于紫金管的基础上，添加干涉膜，能吸收更宽的光谱的光波，吸收效率比紫金管高
极地超寒管
PEPAC多靶干涉膜
外观：深紫偏黑色，内管偏芯
吸收效果好
价格高，性价比偏低，由于是70MM直径，运输和安装有所不便，运输中容易损坏，运输成本高。
全玻璃真空太阳能集热管种种类和优缺点
前言
全玻璃真空太阳能集热管的结构和工作原理：全玻璃真空太阳能集热管由内、外两根同心圆玻璃管构成，具有高吸收率和低发射率的选择性吸收腊沉积在内管外表面上构成吸热体，内外管夹层之间抽成高真空，其形状像一个细长的暖水瓶胆，如图下图所示。它采用单端开口，将内、外管口予以环形熔封；另一端是密闭半球开有圆头，由弹簧卡支撑，可以自由伸缩，以缓冲内外管热胀冷缩引起的应力。弹簧卡上装有消气剂，当它蒸散后能吸收真空运行时产生的气体，保持管内真空度。
其工作原理是太阳能透过外玻璃照射到内管外表面吸热体上转换为热能，然后加热内玻璃管内的传热流体，由于夹层之间被抽真空，有效降低了向周围环境散失的热损失，使集热效率得以提高。
全玻璃真空太阳能集热管的产品质量与选用的玻璃材料、真空性能和选择性吸收膜有重要关系。
种类划分
当今市场上主流的吸热管，由于吸收膜层的材料不同，全玻璃真空太阳能集热管种类大致可划分以下几种：普通管、三高管、紫金管、超导管、三维聚光管、蓝晶管、极地超寒管等
直通式全玻璃真空集热器热性能研究
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一种测试全玻璃真空太阳集热管半球发射比的方法
一种测试全玻璃真空太阳集热管半球发射比的方法
测试全玻璃真空太阳集热管半球发射比的方法可以采用以下步骤：
1. 准备测试设备：需要一台发光和辐射测量仪器，该仪器可以测量太阳光谱范围内的辐射能量。
同时还需要一台真空泵，用于将太阳集热管建立真空环境。
2. 建立实验环境：将太阳集热管放置在测试仪器所能测量到的太阳光照射范围之内。
通过真空泵将太阳集热管建立起真空环境，以消除外界因素对实验结果的影响。
3. 测量辐射能量：将发光和辐射测量仪器放置在太阳集热管的辐射面前，确保仪器测量到的是来自太阳集热管的辐射能量。
记录下测量到的辐射能量数值。
4. 更换测试条件：可以通过更换太阳集热管材质或者改变其表面处理方式等方式，再次进行辐射能量的测量。
5. 计算发射比：根据测得的辐射能量数值，计算出每种条件下的太阳集热管半球发射比。
发射比可以通过辐射能量与表面温度之间的关系进行计算。
通过以上步骤，可以测试不同条件下全玻璃真空太阳集热管半球的发射比，从而评估其热发射性能的优劣。
太阳能高温真空集热管热损测试方法研究
太阳能高温真空集热管热损测试方法研究太阳能高温真空集热管热损测试方法研究摘要：太阳能高温真空集热管是一种重要的太阳能利用设备，其热损问题对集热管的性能和效率具有重要影响。
本文通过分析太阳能高温真空集热管的工作原理和热损机理，研究了相关的热损测试方法，并根据实际情况提出了适用于太阳能高温真空集热管的热损测试方法。
关键词：太阳能集热管、高温真空、热损、测试方法一、引言太阳能是一种可再生能源，被广泛应用于热水供应、采暖和发电等领域。
太阳能高温真空集热管是太阳能利用的重要组成部分，其通过吸收太阳辐射热能，并将其转化为热能，然后将热能传导到工质中，以实现热水或蒸汽的供应。
然而，在太阳能高温真空集热管的工作过程中，由于管内外温度的差异，以及管壁材料的传热性能等因素的影响，集热管的热损无法避免。
热损问题严重影响了集热管的效率和性能，因此研究太阳能高温真空集热管的热损测试方法，对于提高其效率和性能具有重要意义。
二、太阳能高温真空集热管热损测试方法2.1 热耗测试热耗是指太阳能高温真空集热管单位时间内损耗的热量。
热耗测试是评价太阳能高温真空集热管热损程度的一种常用方法。
热耗测试可通过下列步骤进行：（1）温度测量：在集热管进出口处安装合适的温度传感器，测量进出口温度差，同时记录环境温度。
（2）流量测量：用流量计测量进出口的流量，计算流量差。
（3）计算热耗：根据热耗的定义，通过温度和流量数据计算热耗。
2.2 热导测试热导是指太阳能高温真空集热管管置物质的传热能力。
集热管中的热导损失是集热管热损的一个主要组成部分。
热导测试可通过下列步骤进行：（1）封口测试：封住太阳能集热管的进出口，使集热管的一端处于真空状态。
（2）温度测量：在集热管的另一端安装合适的温度传感器，测量该端的温度变化。
（3）计算热导：根据温度变化和时间的关系，计算出热导的数值。
2.3 热辐射测试热辐射是太阳能高温真空集热管中的另一个重要热损成分，热辐射测试可通过下列步骤进行：（1）温度测量：在集热管进出口处安装合适的温度传感器，测量进出口温度差。
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Ｅ ｖａｌ ｕａｔｏｎ ｏｒＴｈｅｒｌａｌＰｅｒｏｒ ａｎｃｅ ｆＧｌ ｓ Ｅｖ ｉ ｆ ｌｌ ｆ ｍ ｏ ａｓ ａｃｕ ｅｄ Ｔｕｂｅ ａｔ
０ 引言
太 阳能集热 器 的瞬 时效率 是评 价集 热 性能 的主 要 依据 。１７ 年 ， 国制定 了集 热器热效率ｉ 定 的标 ９４ 美 贝 ０ 准＿ 使 集热器 热性 能 的评价 有 了一个 比较 科学 的依 ｌ Ｊ ，
据。 ９ ７ ， 国开始进行集热器效率测 定的研究［ １７ 年 我 ２ １ 。 对太 阳能 集热 器 的瞬 时效率 的测试 通 常考 虑整
太 阳能玻璃真 空集热管热性能评价方法
梁若冰 马 良栋 张吉礼
大连理工大学建设工程学部 土木 工程 学院
摘
要： 为准确地评 价玻璃真空管 内的传 热性能 ， 减小其 它未知参数 的影 响 ， 本文提 出了单根真 空集热管 的热性
能评价方法 。 首先分析 了集热管 效率 与集 热器效率的差别 ； 次从传 热效率和火效率 的角度对 ｕ型管式真空管进 其 甩 行 了热性能分析 ； 最后通过试验研究 了单根玻璃真空 管与集 热器的热性能 。结果 表明 ： 采用单根玻璃真 空管进行
第３ Ｏ卷第 ３期
２ １ 年 ６月 ０１
建 筑 热 能 通 风 空 调
Ｂｕｉｄ ｎ ｅ ｇ ｌ ｉ ｇＥｎ ｒ ｙ＆ Ｅｎ ｉｏ ｖ ｒｎｍｅ ｎｔ
Ｖｏ．０ ． １ Ｎｏ ３ ３
Ｊ ｎ ２ １ ．２ ２ ｕ ．０ ２ ～ ６ １
文章编１
Ｌ ＡＮＧ ｏ ｂｉｇ Ｍ Ａ ａ ｇ ｄ ｎｇ ＺＨＡＮＧ ｉｌ Ｒｕ — ｎ ， Ｌｉｎ — ｏ ， Ｊ—ｉ
Ｆａ ｕ ｔ ｏ ｎｆａ ｔｕ ｔ ｒ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｄ ａｉｎＵｎｉｅ ｓｔ ｏ ｃｌ ｙ ｆＩ ｒ ｓｒ ｃｕ ｅＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ， ｌａ ｖ ｒ ｉ ｆＴｅ ｈ ｌｇ ｙ ｃ ｎｏ ｏ ｙ
Ａｂｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｏ ｖ ｌ ｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｅ ｍａ ｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｆ ｇａ ｓ ｅ ａ ｕａｅ ｕ ｅ ａ ｃ ｒ ｔ ｌ，ａ ｄ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｔ ｅ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｅ ａｕａｉ ｏ ｈ ｒ ｌｐ ｒｏ ｏ ｍ ｎｃ ｏ ｌｓ ｖ ｃ ｔｄ ｔ ｂ ｃ ｕ ａｅｙ ｎ ｅ ｒ ａ ｅ ｈ ｉｆｕｅ ｃ ｆｔｅ ｏｈ ｒｕ ｋ ｗ ａ ａ ｔ ｒ．Ｔｈ ｖ ｌ ａｉ ｎ ｆｒ ｔｅ ａ ｅ ｏ ａ ｅ ｏ ｌｓ ｖ ｃ ａｅ ｕ ｅ ｈａ ｅ ｎ ｌ ｎ ｅ ｏ ｔ ｅ ｎ ｎｏ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｈ ｅ ｅ ａｕ ｔｏ ｒ ｌｐ ｒ ｒ ｎｃ ｆｇ ａ ｓ ｅ ａ ｕ ｔ ｄ ｔ ｂ ｓｂｅ ｎ ｏ ｈ ｍ ｆ ｍ ｅ ｔｂ ｉｈ ｄ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐｅ ．Ｔｈ ｉｆｒ ｎ ｅ ｏ ｔ ｅ ｅ ｃ ｅ ｃ ｆｅ ａ ｕ ｔｄ ｔ ｂ ｄ ｃ ｌ ｃｏ ａ ｅ ｂ ｅ ｎ ｌ ｚ ｄ ｈ ｓａ ｌｓ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｒ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｆ ｈ ｆ ｉｎ ｙ ｏ ｖ ｃ ａ ｅ ｕ ｅ ａ ｏｌ ｔ ｒｈ ｖ ｅ ｎ ａ ａｙ ｅ ．ｔ ｅ ｉ ｎ ｅ ｔ ｅ ａ ｒｏ ａ ｃ ｆＵ－ ｂ ｌｒｅ ａ ｕ ｔ ｄｔ ｂ ｓｂ ｅ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｂ ｘｅｇ ｆ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｎ ｆｒｅ ｃｅ ｃ ｈ ｒ ｌ ｆ ｒ ｎ ｅｏ ｔ ｕ ａ ｖ ｃ ａｅ ｅｈａ ｅ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｙ ｅ ｒ ｙ ｅ ｉｎ ｙ ａ ｄ ｈ ａ ａ ｓｅ ｆ ｉｎ ｙ， ｍ ｐｅ ｍ ｕ ｕ ｉ ｔ ｉ ａ ｄｐｒ ｖ ｄｂ ｘｐ ｒｍｅ ｔ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗｓｔ ａ ｈ ｖ ｌ ａｉ ｎ ｆ ｒｔ ｅ ａ ｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｏ ｖ ｃ ａｅ ｂ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｏ ｅ ｙ ｅ ｅ ｉ ｎ ． ｅｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔｔ ｅ ｅ ａｕ ｔｏ ｏ ｒ ｌｐ ｒｏ ｈ ｈｍ ｍ ｎｃ ｆｅ ａ ｕ ｔ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｆ ｃ ｕ ｌ ｔ ｅｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｃ ｕ ａ ｅｙ ｔ ｅｈ ａ ｒｎｓｅ ｍ ｃｅ ｃ ｆｏ ｅＵ． ｂ ａ ｖ ｃ ａ ｅ ｂ ｓ０７ ， ｉｈ ｅ ｈ ｎｃ ７ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ａ ｃ ｒ ｔｌ ． ｅ ｔｔａ ｆ ｒｅ ｉｎ ｙ ｏ ｎ ｔ ｕｌｒｅ ａ ｕ ｔｄ ｔ ｅｉ ．５ ｗｈｃ ｎ ａ ｅ １ ％ ｏ ｆ ｈ ｕ ｕ Ｕ— ｂ ｌｒｅ ａ ｕａｅ ｂ ｏ ｌｃｏ ． ｕ ｔ ｕ ａ ｖ ｃ ｔｄ ｔ ｅｃ ｌ ｔ ｒ ｕ ｅ Ｋｅ ｗｏｒ ｇ ａ ｓｅ ａ ｕａｅ ｂ ，ｈ ｒ ａ ｒｏ ｍ ａ ｃ ， ｖ ｌａｉ ｎ ｙ ｄ： ｌｓ ｖ ｃ ｔｄｔ ｅ ｔ ｅ ｕ ｍ ｌ ｆ ｒ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｔ ｐｅ ｏ
热性 能测试方 法 （ Ｂ Ｔ ２ ｌ ０ ０ 和真 空管太 阳能集 Ｇ ／４ ７一 ０ ） ２
热器热性能试验方法 （ ＢＴ１５ １ １９ Ｇ ／ ７ ８ ．９ ８ ｏ
尽 管采用 瞬 时效率 评价 集 热器 热性 能 的方法 已 得到 广泛 应用 ，但与 理论分析 相 比存在 较大 的差异 。 主要原 因在 于 ： 在理论分析 中 ， 通常要假设集热器 内流 经各 支管 的流 量是均匀分配 的 ， 而实 际上 由于真空管 集热 器各支管 流量是通过集 热联箱分 配 的 ， 致各 支 导 管 的压头不均 ， 离集热器进 口较近 的支管压 头较 大 ， 而