真空管太阳能集热器
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。
真空管集热器与平板集热器
真空管集热器与平板集热器性价比大比拼新能源与可再生能源行业协会副理事长：罗运俊编者的话：《我国太阳能行业将要迎来‘平板’时代》一文在《太阳能信息》报B册193期刊登后，接到了几十位行业人士的咨询电话，有咨询平板太阳能市场的，有咨询平板太阳能技术问题的，也有咨询国外平板太阳能发展情况的……在此，我们感谢广大读者对中国太阳能事业的关注，同时也感谢各位提出的宝贵建议。
本期就部分专家的观点摘录如下，与大家一起分享。
一、平板太阳能集热器1、平板太阳能集热器介绍平板型太阳能集热器板芯及其制造方法：板芯由两块金属薄板叠在一起，四周采用咬缝工艺连接在一起，制成平板型金属吸热体，横向和纵向互相连通的工质流道（铜管）为焊接，集热器底部用镀锌板和保温棉垫底，上部用玻璃板盖住，四周用橡胶条密封。
受光面板上沟槽的槽底与背板冲压连接在一起。
1、平板太阳能集热器特点a.)平板型太阳能集热器是金属管板式结构，热效率高，产热水量大，可承压，耐空晒，水在铜管内加热，质量稳定可靠，免维护，15年寿命.b.)无抗冻能力，适合于广东、福建、云南、广西、海南等冬天不结冰地区使用，性价比高.c.)规格：1×2㎡，无云晴天产50℃~65℃ 热水量：75~120kg/ m2d.)高吸收率：αs≥92%,低发射率：εh≤8%，日平均热效率：ηd≥55%.二、全玻璃真空管太阳能集热器1、真空管太阳能集热器介绍真空管太阳能集热器的结构：分内外管，内管内壁有水银涂层，内管外壁有吸热涂层，内外管之间是真空层；外管是透明的玻璃，内外管均采用高硬度的高硼硅玻璃；一端有进出口，另一端封闭。
2、真空管太阳能集热器特点a.) 全玻璃真空管太阳能集热器有一定的抗冻能力，适合在冬天气温为0℃至-20℃的地区使用。
b.) 不承压，使用时不能缺水空晒，否则玻璃管易爆裂。
c.) 规格：有多种规格可供选择，无云晴天产50℃~55℃热水量：70~130kg/ m2d.) 高吸收率：αs≥90%,低发射率：εh≤8%，日平均热效率：ηd≥50%.三、两种集热器对比分析1.热性能技术的分析与对比太阳能集热器按集热温度基本上可分为三大类，即低温(60摄氏度以下)，中温(60~80摄氏度)和高温(80摄氏度以上)。
u型管管真空管集热器工作原理(一)
U型管真空管集热器是一种常用的太阳能热水器，其工作原理主要包括太阳能辐射、热传导和热对流等多个方面。
下面我们来逐一解释这些原理：太阳能辐射：太阳能是地球上最主要的能源之一，其辐射能够被太阳能集热器所吸收。
当太阳辐射穿过U型管时，管壁会吸收太阳能并转化为热能。
热传导：当U型管壁吸收了太阳能后，其表面温度会升高。
根据热传导的原理，热能会沿着管壁传导并传递给管内的工质（通常是水），使得工质温度上升。
热对流：随着U型管内的工质温度升高，热对流现象开始发生。
热的密度小的物质会上升，而密度大的物质则下降，这样就形成了对流循环。
这样，U型管内的工质就会形成热对流循环，使得整个系统的热量得以传递和利用。
整个U型管真空管集热器的工作原理便是通过太阳能辐射，热传导和热对流等多种物理原理共同作用，将太阳能转化为热能，并传递给工质，从而实现热水的加热和利用。
U型管的设计能够有效提高太阳能的吸收效率和热量的传递效率，因此在太阳能利用领域具有广泛的应用前景。
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
真空管太阳能集热器东盛环保工程有限公司提供一、真空管集热管的结构及组成真空管太阳能集热器的结构：分内外管，内管内壁有水银涂层，内管外壁有吸热涂层，内外管之间是真空层；外管是透明的玻璃，内外管均采用高硬度的高硼硅玻璃；一端有进出口，另一端封闭。
二、真空管技术参数目前集热效果的最好的是AL---N/AL真空溅射选择性镀膜，利用该涂层的玻璃真空管，其吸收率≥0.93；红外发射率ε≤0.6；平均热损Uct0.9W/㎡℃；真空度P≤5×10ˉ3pa，采用性能高硼硅3.3特硬玻璃制造。
三、真空管与平板太阳能的区别下面将从11个方面来分析目前我国平板热水器与真空管热水器的技术分析与对比。
从而全面分析集热器热性能优缺点：1．市场占有率的比较目前，我国太阳能应用最为普及的是真空管太阳能与平板太阳能两种形式。
云南省是最早普及太阳能的省份，也是平板太阳能应用最早最广泛的地区，在九十年代，其他省份的老百姓还不认识太阳能为何物时，云南已非常普及。
八十年代与九十年代，云南省处处都是平板太阳能，而到了九九年后由于气候等因素的制约，生产工艺性要求，性能适应性条件等，导致真空管飞速发展，目前的比例为：平板太阳能占5％；真空管太阳能占95％。
3．承压能力的比较平板太阳能集热器构件为金属材料组成，集热器与热水箱之间的连接件也采用金属零部件，因而集热器与连接件都能承受一定的压力，实验压力可达0.8MPa，即承压≥0.6MPa。
而真空管集热器的构件主要为玻璃耐压0.15Mpa。
4．防冻与抗冻性能：平板集热器由于板芯为金属板芯，其板芯内均为较小的毛细管道，且板芯与外界环境温度直接联通，故气温较低时容易结冰，抗冻性能较差；而真空管太阳能由于真空管为暖水瓶结构，管子外壁与内壁之间为真空状态，管子内水在较低气温下也不易结冰；5．结垢：平板太阳能集热过程主要通过金属板芯内毛细水管吸热，故容易在此过程中水与热金属（铝管或铜管）接触后产生水垢，并且根据平板集热器结构当水在毛细水管中结构后是无法清洗排除，故平板太阳能热水器使用寿命远远低于真空管热水器；而真空管热水器集热器均为玻璃管，水在玻璃管中吸收热量，在此过程中水与玻璃接触并不容易产生水垢，就像日常生活中，金属茶壶烧水容易产生水垢，而暖水瓶不容易产生水垢，且在产生水垢后，水垢与玻璃的亲和力较小，暖水瓶中水垢较容易倒出。
热管式真空管集热器简介
北京金阳科创太阳能科技有限公司热管式真空管太阳能集热器TiNOX（400W/m K无氧铜）集热高硼硅玻璃罩管，紫铜相变超导热管；外壳及托架为铝合金专用型材，热管真空管太阳能集热器热管真空管是金属芯玻璃真空集热管的一种形式，它是一种高效的太阳能集热元件，具有工作温度高、承压能力大、耐冷热冲击、抗冰雹、全年工作等独特的优点。
热管真空管与联集管、保温盒、支架等部分一起组成热管真空管集热器。
金属—玻璃热管真空管太阳能集热器作为第四代太阳能集热产品，它的开发和应用已经有十余年的历史，因其热性能和运行维护上的突出优势，目前正迅速发展，逐渐替代其它类型的太阳能集热器产品成为热水器和热水工程市场的主流。
JD100HP系列热管真空管集热器产品采用中德最新太阳能技术结晶——“金属—玻璃热管真空管”作为集热元件，集多项专利技术与一身，经国际权威机构检测，性能处于国际领先水平。
该产品效膜层吸热、相变热管传热和真空保温绝热优势于一体，热管承插式连接，相变热管传热承压运行，全面解除全玻璃真空管集热器易冻裂、易炸管、易结垢、易漏水等隐患。
热管式真空管集热器(导热块传热)示意图如上图所示，热管真空管太阳能集热器由热管真空管、联集管、保温盒和支架等部分组成。
太阳光透过真空玻璃管，照射在真空管内金属吸热翅片的选择性吸收涂层上，高吸收率的太阳选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能通过导热铜带传至内置热管，迅速将热管蒸发端内的少量工质汽化，被汽化的工质上升到热管冷凝端，使冷凝端快速升温，集热器联集管上的导热块（或导热套管）吸收冷凝端的热量加热联集管内流体。
热管工质放出汽化潜热后，冷凝成液体，在重力作用下回流热管蒸发端，再汽化再冷凝。
热管真空管集热器通过热管内少量工质的汽—液相变循环过程，连续不断的吸收太阳辐射能为热水系统或采暖系统提供热源。
与普通真空管太阳能集热器相比，JD100HP系列热管真空管集热器产品具有如下优异特点。
①热效率高：采用高性能选择性吸收涂层和高热导率传热条带，得热量大，热损失小，同样条件下集热量远高于其它形式的集热器；②承压运行：额定承压能力6kgf/cm2，特别适用于强制循环的大面积集热工程；③冬季水更热：管内不走水，启动迅速，全年运行，和全玻璃真空管相比，多得20—30%热水；④夏季不过热：不用反光板，防止夏季水温超高，风载小，不会因反光板性能下降而影响集热器效率；⑤占地面积小：真空管密排，集热器外型尺寸小，减少安装占地面积；⑥安装维护方便：铜套管干插式连接，安装方便，热管冷凝端不结水垢，无漏水隐患，局部维修不影响系统运行，避免了集热器内结水垢影响系统运行或一支管损坏整个系统瘫痪的现象。
真空管太阳能热水器工作原理
真空管太阳能热水器工作原理
真空管太阳能热水器的工作原理是利用太阳能来加热水。
它由太阳能集热器、水箱、水管等部分组成。
太阳能集热器通常采用真空管形式，每个真空管里有两层玻璃管，两者之间抽成真空状态以减少能量的散失。
内管上涂有吸收太阳能的黑色吸热涂层，当太阳光照射到吸热涂层上时，涂层会吸收太阳能并转化为热量。
当太阳光照射到集热器的真空管上时，吸热涂层吸收热量并使内管内的水被加热。
加热后的水会上升到上部的水箱中，因为冷水比热水密度大，所以热水会自然上浮到水箱的顶部，形成热水层。
当用户需要用到热水时，通过水管连接到水箱中的热水层，从而取出热水使用。
同时，冷水会从水箱底部的冷水层进入集热器进行加热，形成循环。
这样，太阳能集热器不断地吸收太阳能，将能量转化为热量，使水箱中的水保持一定的温度。
当天气晴朗时，太阳能集热效果最好，能够达到较高的温度；而在阴天或夜晚，集热器吸收的能量较少，热水的温度相应低一些。
总的来说，真空管太阳能热水器利用太阳能的热量来加热水，通过循环使水箱中的水保持热水状态，提供给用户使用。
真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器的优缺点
8.平板式太阳能的工程应用事例（分别是广东省内各家较大太阳能公司的平板式太阳能热水工程）和带来的危害：据笔者所知，
H.由于平板太阳能与真空管太阳能相比具有很大的缺点，2006年之前广东各个较大的太阳能企业极力推广的平板式太阳能均在公司网站上大篇幅的阐述平板式太阳能的优点，而现在，他们在网站上宣传平板式太阳能的优点时只是轻描淡写，这也就就证明平板式太阳能真的要淘汰了。
真空管太阳能特点：
二． 真空管太阳能的几种集热器：
真空管集热器；三高真空管集热器；真空热管集热器共三种。
二．真空管太阳能集热器的特征：
真空管太阳能集热器的结构：分内外管，内管内壁有水银涂层，内管外壁有吸热涂层，内外管之间是真空层；外管是透明的玻璃，内外管均采用高硬度的高硼硅玻璃；一端有进出口，另一端封闭。
真空管太阳能的特点：
1.平板式太阳能在70年代就已经发明和应用，自从80年代发明真空管太阳能后，在整个业界平板式太阳能就慢慢退出市场现在在我国只占不到5%的份额，太阳能热水器也经历了60年代的焖晒式太阳能，平板式太阳能，真空管式太阳能，真空热管式太阳能的发展历程，现在真空管已经发展到了三高真空管，真空热管真空管。
高技术少
吸热面积
受安装位置影响前排遮后排
受安装位置影响前排遮后排
受安装位置影响前排遮后排
一个平面，全面利用
调试情况
简单
简单
简单
有技术要求
性价比（主要受企业盈利影响）
差
优
真空管型太阳能集热器工作原理
真空管型太阳能集热器工作原理说起真空管型太阳能集热器工作原理，我有一些心得想分享。
咱们先从日常生活里晒太阳说起吧。
在冬天的时候，我们出去晒太阳就会感觉浑身暖烘烘的，实际上这就是我们在接受太阳的能量。
真空管型太阳能集热器干的也是类似的事儿，不过它是把这个过程专门化、高效化了。
那它到底是怎么把太阳的能量收集起来的呢？这就要说到真空管了。
真空管就像一个个小小的能量捕捉器。
每根真空管的表面是专门设计过的，它能够最大限度地吸收太阳光。
我一开始接触的时候就在想，它怎么就能吸收那么多太阳光呢？后来才明白，这真空管的涂层就像一个超级海绵，不过这个海绵吸的不是水，而是太阳能，这种对太阳能有着良好吸收能力的涂层是有特殊的光学原理在支撑的。
打个比方吧，就好像我们小时候用放大镜聚焦太阳光能点燃小纸片一样，真空管也是通过特殊的构造来汇聚太阳的能量。
在真空管内部，还有一些结构来提高能量传递的效率呢。
这个结构工作起来就有点像接力赛，阳光的能量被真空管吸收后，就开始高效地在内部进行传递，把热量都集中起来。
有意思的是，真空管收集到的热量还得有地方去，这时候它就会传递到与之相连的储水箱里。
你可以把真空管想象成是一群小火炉，它们烧的不是煤，而是太阳，然后把热气腾腾的能量都送到一个大暖壶（储水箱）里储存起来，以备我们使用，像洗澡、洗碗筷用到的热水就可以靠这个装置来供应了。
像一些农村地区的家庭，如果安装了真空管型太阳能集热器，在夏天就基本不需要用电或者燃气来加热水了，既能省点钱又环保。
不过说实话呢，这里面有些细节的原理我还是觉得有点复杂，像真空管内部热量传递时的一些微观过程，那都是专业的物理知识，我也只懂得个大概。
说到这里，你可能会问，这真空管型太阳能集热器使用的时候有啥注意事项呢？其实主要就是避免真空管被硬物撞击损坏，还有就是定期检查一下连接管道有没有漏水啥的。
延伸思考一下，如果未来能够进一步提高真空管对太阳能的吸收转化效率，那就能更多地利用太阳能，对环境保护、节约能源都有很大的意义。
太阳能热水器工作原理
太阳能热水器是迄今为止人类利用太阳能工业产品中普及 率最高的产品。普通太阳能热水器主机由三部分组成：真空 集热管、保温水箱和支架（如图所示）。常用的配件有：上 下水管、测控仪表、水阀开关等。
1、集热原理
系统中的集热元件，功能相当于电热水器中的电热管。 但和其它热水器不同的是，太阳能集热器是利用太阳的辐 射热能加热冷水，故而加热时间只能在有太阳光照射的白 天。 真空集热管就像一个细长的暖瓶胆，内外层之间为真 空，常用尺寸有：1800mm×58mm、1500 mm×47mm等。真空 管内管的外表面是特种材料涂层，可以有效吸收太阳辐射 能。当光子撞击膜层的时候，光能转化为热能，并传导给 管内的水，水温便逐渐升高。
4、连接管道，上下水原理
将冷水输送到符水箱进入集热器，再从保温水箱内把 热水输送到人们使用热水的通道。叫做连接管道，为使整 套系统形成一个闭合的环路，必须设计合理、连接正确， 循环管道对太阳能系统是否能达到最 佳工作状态至关重 要。热水管道必须做保温处理。管道必须有很高的质量， 保证15年以上的使用寿命。安装时要求横平竖直。 给太阳能热水器向上打水时，依靠的是自来水的水 压，没有自来水或者不能24小时供自来水的用户，就得依 靠水泵或者增压罐来给太阳能热水器打水。 用水时，只要打开室内的任何一个水龙头，热水器水 箱内的热水便依靠自然落差的原理流出。
保温水箱是如何让热水长时间保持高温、不随夜晚和 寒冬等外界温度变化呢？如图所示，保温水箱有三部分组 成：外胆、聚氨酯发泡层和不锈钢内胆，其中，聚氨酯发 泡层负责太阳能热水器的保温。聚氨酯的保温性能卓越， 是目前国内所有建材中导热系数最低（≤0.024）、热阻值 最高的保温材料。太阳能热水器的发泡层厚度一般在 50mm-70mm之间，实际保温性能则取决于生产厂家的发 泡机械、标准化模具和工艺技术然循环方式工作，没有外 在的动力，设计良好的系统只要有5~6℃以上的温差就可 以循环很好。水循环管路管径及管路分布的合理性直接影 响到集热器的热交换效率。 多数情况下，自然循环家用 热水器系统管路中的流态都可以视为层流。 集热器内管 路系统的阻力主要来自沿程阻力，局部阻力的影响要小得 多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高 后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力的影响 变大。在一定范围内，当主管管径不变时，加大支管管径， 不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小。一 般地，支管的水力半径应在10mm以上。当主管管径达到 一定值以后，增加主管管径对减小系统阻力意义不大。
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。
真空管与平板太阳能比较.
1、平板式太阳能集热器与真空管太阳能集热器热性能对比太阳能热水器是太阳能系统主要部件，目前市场常见有三大类，平板热水器、真空管太阳能热水器、其它类型（包括热管真空管热水器、闷晒太阳能热水器、真空管闷晒热水器等）太阳热水器。
国内市场三种产品平板、真空管和其它产品分别约占20%、65%、15%；而国际市场现状是：平板、真空管和其它产品市场份额分别约占85%、8%、7%。
太阳能热水器的主要性能指标是热性能，均由第三方测试机构给出测试报告。
中国太阳能热利用专业委员会太阳能监测中心(CTS，四年来检测了117台太阳能热水器，其检测结果统计如下：众所周知，集热器效率方程基于不同参考面积，集热器效率方程中各参数不同，差别比较大。
作为生产商，一般需给出集热器的总面积（占地面积）、采光面积、吸热器面积三个数据，供设计选型。
基于吸热器面积，一般真空管集热器略高，但由于其结构使然，其总面积一般也大，基于总面积时，平板集热器效果最好，瞬时效率相比高50%以上。
集热器总面积决定了可安装集热器数量，所以，比较起来，为达到同样效果，需要平板集热器数量最少，投资回报最好。
几种工程上常用集热器性能比较如下图，从中可以看出，在低温热水（60oC ）需求下，基于总面积的三种类型集热器效率差别不大，而基于吸热体面积时，平板集热器相比则有高大25%以上的优势。
作为一般的太阳能热水工程，最好的选择是使用平板集热器。
热性能报告取自瑞士SPF 测试中心网站公布测试报告。
2、集热器效率比较：数据取自SPF 测试报3、集热器效率比较曲线：基于不同面积4、海林高效率平板集热器与国内常见平板集热器对比5、高选择性吸热涂层与黑铬涂层及其他涂层的对比不同吸热涂层的原理和说明（根据制备工艺不同 , 又可将选择性吸收涂层分为四类）。
(1 电镀涂层常用的电镀涂层主要有黑镍涂层、黑铬涂层、黑钴涂层等，均具有良好的光学性能。
以黑铬和黑镍的效果最好，吸收发射比(α/ε 接近 6～13 。
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。
简述太阳能集热器的类型
简述太阳能集热器的类型
太阳能集热器的类型有以下几种：
1. 平板式太阳能集热器：平板式太阳能集热器是最常见的太阳能热水器，由一个黑色的平板吸热板和一个玻璃盖板组成。
吸热板可以将太阳能转化为热能，并用于加热水。
2. 真空管太阳能集热器：真空管太阳能集热器由一系列玻璃管组成，每个玻璃管内都有一个吸热体。
真空管内部形成真空层，可以减少热量的损失。
这种集热器的效果较好，即使在低温和阴雨天气下仍然能够有效地收集太阳能。
3. 管式太阳能集热器：管式太阳能集热器由一组金属管组成，每个管都有一个吸热体。
这些吸热体常常是金属或镀黑的金属，能够吸收太阳能并将其转化为热能。
4. 筒式太阳能集热器：筒式太阳能集热器有一个中空的筒壳，内部包含一个吸热体，用于吸收太阳能。
这种集热器的设计使得热量可以在整个筒壳内均匀分布，提高了热能的收集效率。
需要注意的是，以上描述的太阳能集热器类型只是其中一些常见的类型，实际上还有其他不同形式的太阳能集热器。
太阳能集热器的选择取决于具体的使用需求和环境条件。
太阳能集热器的分类和各自特点
太阳能集热器的分类和各自特点
作者：北京同享阳光太阳能科技有限公司谢和兴
太阳能集热器从大的方面可分为：真空管太阳能集热器和平板太阳能集热器，其中的真空管集热器可分为三种：全玻璃真空管集热器.热管式真空管集热器和玻璃-金属结构型真空管集热器; 平板集
热器按吸热体结构可分为管板式.翼管式.扁盒式和弯曲式,一般吸热体传热工质流道多为并联体流道,而弯曲式平板集热器则为串联式流道。
真空管太阳能集热器的优点：结构简单易于制作.价格相对经济.环境温度低下时集热效率仍然比较高。
缺点：材质遇撞击易碎，不能承压运行。
平板型太阳能集热器优点：水质清洁，能承压运行，安全可靠，吸热体面积大，易于和建筑相结合，耐无水空晒，缺点是没有抽真空，环境低温或工质高温时集热器效率低下，价格相对较高，风阻较大，需做好防风固定。
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u型管管真空管集热器工作原理
u型管管真空管集热器工作原理
U型管真空管集热器是一种利用真空原理进行太阳能热利用的设备。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 真空层：U型管真空管集热器的吸热管内充有少量气体，通常为氮气或氩气。
这些气体被抽走后，形成了一个真空层。
真空层的存在可以降低气体分子的热传导，从而减少热量的损失。
2. 吸收太阳辐射：U型管真空管集热器的吸热管表面涂有选择性吸收涂层，这种涂层能够吸收太阳辐射中的大部分能量，并将其转化为热能。
当太阳光照射到吸热管表面时，涂层会吸收光能并将其转化为热能，使吸热管内部的温度升高。
3. 传热介质：U型管真空管集热器的吸热管内部装有传热介质，通常是水或液体工质。
当吸热管内部温度升高时，传热介质会被加热并汽化，形成蒸汽。
蒸汽随后通过管道流动到换热器中。
4. 换热器：U型管真空管集热器的换热器与传热介质相连，用于将蒸汽的热量传递给需要加热的水或其他流体。
在换热器中，蒸汽与待加热的流体进行换热，将热量传递给流体，使其温度升高。
同时，蒸汽冷却凝结成液体，回流到吸热管中继续循环。
管式真空管太阳能供暖系统的安装施工
管式真空管太阳能供暖系统的安装施工引言本文档旨在介绍管式真空管太阳能供暖系统的安装施工方法和步骤。
管式真空管太阳能供暖系统是一种高效、环保的供暖系统，逐渐被广泛应用于民用和商业建筑。
正确的安装施工是确保系统正常运行的关键。
安装前准备在开始安装之前，需要进行以下准备工作：1. 确定安装位置：选择既能充分利用太阳能又方便供暖系统管道布置的合适位置。
2. 确认安装材料和工具：准备好所需的管件、绝缘材料、支架等安装材料，以及适用的工具。
3. 安全考虑：确保安装过程中遵守安全操作规范，注意个人防护和施工现场的安全。
安装步骤1. 安装支架：根据设计要求和安装位置，在适当的位置安装支架，确保太阳能集热器能够得到充分的阳光照射。
2. 安装集热器管道：将集热器管道按照设计方案进行布置和连接。
注意管道的斜度，以方便水的流动和自然对流。
3. 固定支架和管道：使用适当的螺栓、螺母等固定件将支架和管道牢固固定，以确保系统的稳定性和安全性。
4. 安装水箱和水泵：根据设计要求安装水箱和水泵，确保水的循环和供暖系统的正常运行。
5. 接通电源：将水泵和其他辅助设备连接到电源，确保系统的电气设备正常工作。
6. 检查和测试：在安装完成后，进行系统的检查和测试，确保各个组件和管道的连接牢固，水的循环正常，系统无漏水等问题。
7. 完善细节：对整个安装过程中可能存在的细节进行处理和完善，例如密封件的安装、绝缘材料的加装等。
8. 系统调试和运行：按照使用说明进行系统的调试和运行，确保系统能够正常供暖。
安装注意事项在进行管式真空管太阳能供暖系统的安装施工时，要注意以下事项：- 严格按照设计要求进行布置和连接，确保系统的稳定和高效运行。
- 确保安装过程中的管道和连接部位无漏水现象，以保证系统的完整性。
- 在安装完成后进行系统的检查和测试，确保系统无故障和漏水等问题。
- 注意安装过程中的安全操作，遵守相关规范和标准。
结论管式真空管太阳能供暖系统的安装施工需要仔细准备和进行，确保系统能够正常运行和供暖。
热管式太阳能真空管集热器有优势
热管式太阳能真空管集热器有优势热管式真空管太阳能集热器具有集热效率高、得热量大、输出温度高、承压运行快、结构强度高、抗冻性强等特点，安装维护方便，使用寿中无漏水隐患，易实现和建筑结合，具备较长的使用寿命，可广泛应用于各种规模和用途的太阳能集热系统中。
热管式真空管太阳能集热器具有集热效率高、得热量大、输出温度高、承压运行快、结构强度高、抗冻性强等特点，安装维护方便，使用寿中无漏水隐患，易实现和建筑结合，具备较长的使用寿命，可广泛应用于各种规模和用途的太阳能集热系统中。
集中式太阳能热水系统热管式真空管太阳能集热器数量根据热水需求量可任意组合，安装位置灵活，承压运行，系统阻力小，集热系统容水量小，热水系统的运行通过太阳能控制器自动进行控制，可直接对热水加热，也利用防冻液循环，通过换热器间接加热热水，适用于各种集中热水供应及泳池加热系统。
图1为常见的热管式真空管热水系统示意图。
该系统中热水箱可以采用闭式承压水箱，辅助加热设备可采用外置式电加热炉或锅炉、热泵等加热设备。
采用开式热水箱的系统，可设计为定温出水加热方式，以节约太阳能循环泵的能源消耗。
分体式太阳能热水系统图2为热管式真空管分体式太阳能热水系统示意图，一般采用承压换热水箱，水箱安装于卫生间或预留的水箱间内，热管式真空管集热器安装于屋面或室外空地，集热系统循环工质采用防冻液或软化水，由循环泵强制循环，通过水箱内置换热器加热水箱内热水。
太阳能开水加热系统目前，一些需要大量开水供应的学校、工厂、机关单位以及公共场所等都采用太阳能集热器系统为开水加热设备预热或直接供应开水，热管式真空管集热器用于开水加热系统中，可以大大提高开水加热的速度和产量，减少运行管理及维护工作量。
图3为太阳能开水系统示意图。
开水储水箱由开水箱和温水箱两部分组成，冷水经设于温水箱内的浮动盘管换热器进入太阳能集热器，集热器定温输出开水至开水箱，开水箱内的辅助电加热器启动进行补充加热。
开水箱满水后溢流入温水箱，通过换热器预热进入集热器的冷水，缩短开水加热时间，同时高温开水降温至适宜的温度，方便饮用。
太阳能集热器分类
太阳能集热器是利用太阳辐射能将光能转化为热能的装置，用于采集太阳能进行加热、暖房、热水供应等应用。
根据工作原理和结构特点，太阳能集热器通常可以分为以下几类：
1. 平板式太阳能集热器：平板式太阳能集热器是最常见的一种类型。
它由一个黑色吸热板、一个透明的保温罩和一个金属或聚合物的外壳组成。
阳光进入保温罩，被吸热板吸收并转化为热能，通过导热管或管道将热能传送到需要加热的地方。
2. 真空管式太阳能集热器：真空管式太阳能集热器由一组玻璃真空管组成。
每个真空管内部有一个吸热管和一个玻璃管被真空隔开，形成一个保温环境。
太阳光进入吸热管，被吸热转化为热能，然后传导到吸热管的端部并传送出去。
3. 聚光式太阳能集热器：聚光式太阳能集热器利用镜面或反射器将太阳光聚焦到一个小区域上，使能量密度更高。
这种集热器通常用于产生高温，比如热发电站中的聚光式太阳能集热器。
4. 管式太阳能集热器：管式太阳能集热器由一系列金属或玻璃管组成，它们与吸热介质（水或其他流体）接触，通过管壁将太阳辐射吸收的热能传递给介质。
管式太阳能集热器常用于太阳能热水器系统中。
需要注意的是，以上分类仅是一种常见的划分方式，实际上还有其他较为复杂和特殊的类型，如空气集热器、光伏热集电一体化系统等。
不同类型的太阳能集热器在结构、材料、热传输方式等方面具有不同的特点和适用范围。
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5）真空品质 全玻璃真空太阳集热管的内玻璃管于350℃下，保持48h，吸气镜面轴向长度消失率不大于50%。
6）耐热冲击 全玻璃真空太阳集热管应能承受不高于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 。
2）空晒性能参数
太阳辐照度G≥800W/m，环境温度8℃≤ta≤30℃，全玻璃真空太阳集热管以空气为传热工质，空晒温度ts,空晒性能参数Y=(ts一ta)/G,Y≥190m℃/kW。
3）闷晒太阳辐照量
（1）罩玻璃管外径为47mm，太阳辐照度G≥800W/m，环境温度8℃≤ta≤30℃，全玻璃真空太阳集热管以水为传热工质，初始温度不低于环境温度，闷晒至水温升高35℃所需的太阳辐照量H≤3.7MJ/m。
5) 贮水箱基座必须设在建筑物承重墙（梁）上，并预留固定用预埋件。预埋件与基座之间的空隙，应用细石混凝土填捣密实。
6) 贮水箱应用地脚螺栓与基础连接牢固。
7) 管路安装时，不得在结构梁柱、抗震墙的暗柱、端柱处穿管。穿过屋面、墙面应及时预埋套管，避免在已做好防水保温的屋面上凿孔打洞。 8) 太阳热水器安装节点做法可以参见国家建筑标准设计图集《住宅用热水器选用及安装》01SS126。 技术经济分析 采用太阳能作为热源供应生活热水是一项节能新技术。太阳热水系统的设置除考虑系统类型、辅助热源的种类和比例、集热器类型、贮热水容积以及集热系统的热性能和居民用热水负荷等诸多技术因素外，其经济性还取决于当地的太阳能资源和气候条件、居民的经济承受能力等非技术因素。经济技术分析可从经济性能和技术因素两方面进行。分为设计阶段的预评价和系统运行评价。 1) 经济性能指标 预评价是在系统设计完成后，根据系统形式，确定的集热器面积及集热器性能参数、设计的集热器倾角及给定的气象条件下，在系统使用寿命期内的节能效益分析。系统运行评价是系统建成投入运行后，进行长期监测，计算实际的节能效益。经济性能指标包括太阳热水系统的投资回收年限和太阳能保证率分析等。
3）相关标准图 《太阳能集中热水系统选用与安装》06SS128 《住宅用热水器选用及安装》01SS126。
全玻璃真空管型太阳能集热器
定义
若干支全玻璃真空太阳能集热管一定规则排成阵列与联集管、尾架和反射器等组装成太阳能集管太阳能热管竖直排列）、横单排（真空管太阳能热管水平排列）和横双排三类。
技术要求
1）材料
(1)玻璃管材料应采用硼硅玻璃3.3。
7）耐压 全玻璃真空太阳集热管内应能承受0.6MPa的压强。
8）抗机械冲击 钢球试验: 全玻璃真空太阳集热管应能承受直径为30mm的钢球，于高度450mm处自由落下，垂直撞击集热管中部而无损坏。 施工、安装要点 系统的施工安装应确保安全性和功能性，同时考虑与建筑结合。 应注意下列事项：
2) 技术评价指标
包括设计阶段的预评价及系统运行评价
执行标准
1）产品标准 《全玻璃真空太阳集热管》GB/T17049-2005 《真空管太阳集热器》GB/T 17581-1998
2）工程标准 《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T 18713-2002
（2）罩玻璃管外径为58mm，太阳辐照度G≥800W/ m，环境温度8℃≤ta≤30℃，全玻璃真空太阳集热管以水为传热工质，初始温度不低于环境温度，闷晒至水温升高35℃所需的太阳辐照量H≤4.7MJ/m。 平均热损系数 全玻璃真空太阳集热管的平均热损系数ULT≤0.85W/(m2·℃)。
a其理化性能应符合ISO3585:1998《硼硅玻璃3.3性能》与QB/T2436《全玻璃真空太阳集热管用玻璃管》的要求，以及玻璃管太阳透射比r≥0.89(大气质量1.5，即AM1.5，按ISO9806-1:1994计算)。
b玻璃管上不大于1mm的结石不得密集，即10mmX10mm范围内不得多于一个，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。
c玻璃管上不大于1.5mm的节瘤不得密集，即10mmX10mm范围内不得多于两个;整支管子上，不大于2.5mm的节瘤不得多于五个，大于2.5mm的节瘤不允许存在。
（2）太阳选择性吸收涂层的太阳吸收比α≥O.86(AM1.5)。
（3）太阳选择性吸收涂层的半球发射比εh≤0.080(80℃士5℃)。 （4）吸气剂应符合GB/T9505《蒸散型钡吸气剂》的规定。
1) 要安装集热器（热水器）的结构上预先设置预埋件或固定螺栓，当集热器安装在砌体墙上时，应在预埋件处增设构造柱。非结构受力构件如轻质填充墙上不得设置集热器。
2) 在需做防水的部位，不得破坏防水层。
3) 采用支架安装时，应按照设计图纸的要求检查强度、耐久性、与建筑物的固定方式。
4) 设置可靠的避雷措施。