《全玻璃真空太阳集热管》国家标准说明

为了保证全玻璃真空太阳集热管的产品质量，促进太阳热水器产业的健康发展，有利于与国际市场接轨，经国家技术监督局批准，于1997年11月3日发布了《全玻璃真空太阳集热管》国家标准(GB／T17049—1997），并于1998年4月1日贯彻实施。为了帮助读者更好地了解该标准，现就标准的重要章节作一些说明。

一、关于产品的结构与尺寸

引用标准：

4.1.1产品结构

全玻璃真空太阳集热管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。内玻璃管一端为封闭的圆顶形状，由罩玻璃管封离端内带吸气剂的支承件支承；另一端与罩玻璃管一端熔封成为环状的开口端。

1.内玻璃管

2.太阳选择收涂层

3.真空夹层

4.罩玻璃管

5.支承件

6.吸气剂

7.吸气膜

4.1.2结构尺寸

说明：

1 按照标准的制定规范，此标准应订为两个标准：一个为热性能与测试方法标准，另一个为产品技术条件标准。但由于规范产品的急需，将应是两个标准的内容综合成了一个标准，其中包括了产品标准的内容。而产品标准原则上对产品的规格尺寸应做出规定，而且国内该产品的规格尺寸也较乱，从实际状况来看也应做出规定。

2 产品规格尺寸是在对1975年以来国际上主要研究和生产单位使用的全玻璃真空太阳集热管的玻璃罩管和内管直径进行认真分析比较之后制定的。

玻璃内管和罩管外径偏大时，对于水在玻璃管中的集热器，水的热容量过大，而内管和罩管的外径偏小时，则有效采光面积过小。1985年以来，由清华大学推出的玻璃内管和罩管的外径为37和47的设计方案，实践表明效果良好。

3 无论玻璃罩管与排气管连接收细是呈球面状或锥面状，全玻璃真空太阳集热管的长度确定为从环状开口端至排气封离端玻璃管外径为15mm处的距离，在目前产品长度较乱而且不好测量的情况下，这一方法是较好的方法，它解决了“定量”和“便于测量”两个问题。

二、关于玻璃管材料

引用标准：

5.1.1玻璃管材料应采用硼硅玻璃3.3，其性能符合ISO3585∶1991要求……。

说明：

1 玻璃管材料的要求是此标准的重点，有人提出对材料不做规定，显然是不对的。

2 玻璃管材料应符合国际标准ISO3585∶1991硼硅玻璃3.3和我国这种玻璃的行业标准。由于有国际标准和行业标准作为支持，故采用这种玻璃符合标准的制定原则。

3 硼硅玻璃3.3具有耐急冷急热、优良的抗腐蚀性以及高强度等特点，可保证运用过程中的安全，并能和国际市场接轨。

同时改革开放以来，我国已具备生产硼硅玻璃3.3的技术，且拥有较大的年产量，而其它品种的玻璃目前还没有标准可循，性能上是否能满足要求，还无把握。

三、关于玻璃管材料的太阳透射比τ和选择性吸收涂层的太阳吸收比α引用标准：

5.1.1玻璃管材料应采用硼硅玻璃3.3，其性能符合ISO3585∶1991要求，以及玻璃管太阳透射比τ≥0.89(大气质量1.5，即AM1.5，按ISO9806—1∶1994计算)。

5.1.4太阳选择性吸收涂层的太阳吸收比α≥0.86(AM1.5)。为了在国际上便于比较，国际标准ISO9806—1∶1994规定了在AM1.5条件下计算(平均)太阳透射比和(平均)太阳吸收比公式，并在其附录C中给出采用100个等太阳能量间隔的叠加来代替上述积分值，而第99个和第100个等太阳能量间隔的中值波长分别为2.4182μm(98.5％太阳辐照度)和3.6371μm(99 5％太阳辐照度)。我们考察了AM1.5条件与AM2条件，比较起来，AM1.5条件相应的太阳辐射穿过大气的高度角增大，对地球上较多地区更为适合；从太阳辐照度来说，其光谱范围展宽，测量用的分光光度计的波长范围需为0.3μm—4.0μm，但目前世界上一般的紫外—可见—近红外分光光度计的波长长限只到2.5μm(积分球)和3.0μm(镜反射)，需要用另一台红外分光光度计来测量3.0μm以上的单色透射比和单色吸收比，即使有上述两种精度较高的分光光度计，也会由于测量值的衔接而带来误差。经过分析比较，采用过时的AM2条件和当今世界上提倡的AM1.5条件，只缺一个等能量间隔(0.01)，其中值波长为3.6371μm，这可以作足够准确的近似处理。采用精度较高的紫外—可见—近红外分光光度计测量六种典型的太阳选择性吸收涂层的单色反射比～波长曲线和两个工厂生产的硼硅玻璃3.3材料的单色透射比～波长曲线，在AM2条件下计算太阳吸收比和太阳透射比，又进行计算处理，得到在AM1.5条件下的太阳吸收比和太阳透射比。结果表明，在AM1.5条件下的太阳吸收比和太阳透射比通常比在AM2条件下低0.01，这可作为本标准中有关的太阳透射比和太阳吸收比指标的允许偏差。

2 分别检测了A、B两个硼硅玻璃生产厂生产的全玻璃真空太阳集热管的罩管的太阳透射比，

四、关于太阳选择性吸收涂层的半球发射比

引用标准：

5.1.5太阳选择性吸收涂层的半球发射比εh≤0 09(80℃±5℃)。

6.1.5将全玻璃真空太阳集热管成品管置于密封的水冷套内，内管中插入由中心主加热器与两侧补偿加热器组成的加热棒，配置相应的加热装置和测温系统，就构成了半球发射比测量装置，在准稳态时，直接测定全玻璃真空太阳集热管吸热体的选择性吸收涂层在温度为80℃±5℃时的半球发射比。

说明：

内玻璃管上太阳选择性吸收涂层的半球发射比采用卡计法可以较准确地直接测定。对全玻璃真空太阳集热管热损系数与半球发射比关系的大量实验及研究表明，80℃时半球发射比不大于0.09是合理的。