怎样判断全玻璃真空太阳集热管的性能

太阳能玻璃真空集热管热性能评价方法

热性能评价能更好地反映真空管的传热性能，与采用相同集热管的集热器相比，其集热效率提高了８％。关键词：玻璃真空管热性能评价
ＥｖａｌｕａｔｏｎｏｒＴｈｅｒｌａｌＰｅｒｏｒａｎｃｅｆＧｌｓＥｖｉｆｌｌｆｍｏａｓａｃｕｅｄＴｕｂｅａｔ
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ｌＪ，
据。９７，国开始进行集热器效率测定的研究［１７年我２１。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３Ｏ卷第３期
２１年６月０１
建筑热能通风空调
ＢｕｉｄｎｅｇｌｉｇＥｎｒｙ＆Ｅｎｉｏｖｒｎｍｅｎｔ
Ｖｏ．０．１Ｎｏ３３
Ｊｎ２１．２２ｕ．０２～６１
文章编１
ＬＡＮＧｏｂｉｇＭＡａｇｄｎｇＺＨＡＮＧｉｌＲｕ — ｎ，Ｌｉｎ — ｏ，Ｊ—ｉ

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1.目的本规程规定了全玻璃真空太阳集热管生产过程的质量标准。

2.适用范围本规程适用于全玻璃真空太阳集热管的过程检验。

3.职责本规程由生产技术部组织制定，由镀膜车间、品质部负责执行。

4质量标准4.1 清洗4.1.1外观洁净透亮，无污渍；无洗洁净痕迹，无水印、手印、石棉布印。

4.1.2烘干彻底，无水汽。

4.1.3玻璃管无破损、裂纹，外管的尾嘴完好，无掉落。

4.2镀膜4.2.1整体膜色均匀，管口无明显变浅区，无明显膜脏、水印现象。

4.2.2膜层无脱落；圆头30mm以外膜层周向划伤不超过1/4圆周，横向划伤不超过5mm。

4.2.3内外管及卡子装配到位。

无明显歪斜，卡子无发黄、发黑现象。

4.3封口4.3.1封接部位熔化均匀、无气孔、缩口等现象，端口光滑平整、不得出现喇口现象。

4.3.2管口外径47±0.7mm、58±1.0mm。

4.4排气4.4.1封离部位缩径自然，无凹坑和偏斜现象。

4.4.2封离部位长度（从尾尖φ15处起）不超过15mm。

4.4.3玻璃管夹层真空度为p≤5×10-3 pa。

4.5退火封口端不得存在应力集中。

4.6烤消镜面光亮，不得存在明显的发黑现象。

4.7玻璃管划伤执行《全玻璃真空太阳集热管半成品玻璃管检验标准》4.3.6条。

5.检验规则5.1操作工实行逐支检验，上、下工序实行互验。

5.2品质部过程检验员对各工序进行抽检，并监督、指导操作工检验。

过程产品检验标准3.目的对影响产品质量的各环节，各因素加以控制，使全玻璃真空太阳集热管（以下简称集热管）的生产过程处于受控状态，确保产品的质量。

4.适用范围适用于集热管生产的全部过程控制。

5.职责3.3.生产车间各工序严格按本工序工艺操作规程和《过程产品检验标准》进行生产操作及检验；6.工作程序4.3.集热管生产过程的工艺流程如下：毛坯管→拉封→清洗→烘干→镀膜→封口→排气→退火→烤消其中，镀膜工序既为关键工序，又为特殊过程。

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——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200℃以上，部分达到280℃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。

1.2U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。

图2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。

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。

全玻璃真空太阳集热管性能指标

全玻璃真空集热管性能指标（三高管、紫金管）
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

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 。

硼硅玻璃管及全玻璃真空太阳能集热管相关标准

一、概述随着太阳能技术的发展，太阳能集热管作为太阳能热利用系统的核心部件，其质量和性能的标准化已逐渐成为产业发展的重要话题。

硼硅玻璃管及全玻璃真空太阳能集热管作为目前市场上应用较为广泛的太阳能集热管类型，其相关标准的制定和执行显得尤为重要。

本文将从硼硅玻璃管及全玻璃真空太阳能集热管的特点、相关标准的现状和未来发展趋势等方面进行探讨。

二、硼硅玻璃管及全玻璃真空太阳能集热管的特点1. 硼硅玻璃管硼硅玻璃管是一种采用硼、硅等杂质玻璃材料制成的管材，其具有优异的耐高温、耐腐蚀等特点。

在太阳能集热管中，硼硅玻璃管主要用于光热转换，能够有效吸收太阳能，并将其转化为热能。

硼硅玻璃管具有良好的抗热震性能和耐腐蚀性能，能够在复杂的气候条件下稳定工作，因此被广泛应用于太阳能集热管中。

2. 全玻璃真空太阳能集热管全玻璃真空太阳能集热管采用玻璃材料制成，其内部利用真空技术有效隔绝热量的传递，确保集热效率。

与传统的金属结构集热管相比，全玻璃真空太阳能集热管具有更高的光热转换效率和更长的使用寿命。

全玻璃结构的集热管在环保、耐用等方面也具有优势，因此受到市场的青睐。

三、硼硅玻璃管及全玻璃真空太阳能集热管相关标准的现状1. 国家标准目前，我国对硼硅玻璃管及全玻璃真空太阳能集热管的相关标准已经建立并逐步完善。

其中《太阳能热利用系统集热管技术条件》（GB/T 4271-2007）规定了硼硅玻璃管及全玻璃真空太阳能集热管的技术要求和测试方法，对集热管的耐热性能、光吸收率、热损失系数等方面提出了具体要求。

国家标准还对集热管的生产工艺、外观质量等方面进行了规范。

2. 行业标准除了国家标准外，行业标准也对硼硅玻璃管及全玻璃真空太阳能集热管进行了进一步的细化和规范。

例如《太阳能热利用系统集热管通用技术条件》（CJ/T 470-2012）对集热管的性能参数、结构设计、试验方法等方面进行了详细的规定，为行业内企业生产和产品的质量管理提供了指导。

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。

太阳能真空集热管的分类及技术参数

太阳能真空集热管太阳能集热管——太阳能热水器的“心脏”。

太阳能集热管的“心脏”——选择性吸收涂层（1）什么是集热管？在太阳能热水器中有什么重要性？太阳集热管，包括全玻璃真空太阳集热管和玻璃-金属真空太阳集热管。

我们这里讲的真空管，指的是全玻璃真空太阳集热管。

目前，真空管主要用于太阳能热水器。

集热管是太阳能热水器产生热水的能量之源，也是太阳能热水器的核心技术所在，是太阳能热水器的关键部件，就像人的心脏一样。

所以，集热管被称作是太阳能热水器的“心脏”。

真空管在太阳能热水器中所起的作用，就像发动机在汽车中的作用一样重要。

（由此也可以看出，谁掌握了最先进的真空管技术，谁就能制造出性能最优良的太阳能热水器。

）（2）集热管由哪几部分构成？各部分的基本功能是怎样的？集热管为全玻璃同轴双层圆管结构，主要由三大部分构成：外玻璃管（外管）、真空夹层和内玻璃管（内管）。

内管用于容水。

内管外壁的黑色部分是选择性吸收涂层，即膜层，是集热管进行光热转换的介质。

太阳光线经外管照射到膜层，膜层通过吸收太阳光线中的可见光和近红外线来集聚能量，并将光能转化为热能，使内管里的水温不断升高。

外管与内管之间是真空夹层，其作用在于减少热损失，起保温作用，从而大大提高集热效率。

不锈钢弹簧卡子，既用来支撑内管自由端，又可固定吸气剂。

吸气剂，指在集热管底部，与弹簧卡子相连的不锈钢钢环上所附着的钡铝镍成份，用于蒸散、吸收夹层内排气后残余的空气，以进一步提高真空度。

集热管尾部约50㎜的银白色部分是消气镜面，也叫吸气膜。

它是吸气剂在800 ℃以上高温状态下蒸散得到的。

消气镜面的作用是为了吸收真空夹层内残余的空气，以进一步提高真空度。

太阳能在使用中，如果集热管的消气镜面消失，说明真空夹层内进入了大量空气，集热管就不能正常工作了。

（3）集热管的集热原理是什么？集热管的集热原理是，靠内管外壁上的选择性吸收涂层，吸收波长为0.3～1.3um的太阳光线(主要是可见光和近红外线)来集聚光能，从而将光能转化为热能，并由真空夹层保温隔热，降低热损失。

真空管性能测试与鉴定标准

真空管性能测试与质量鉴定标准企业内控（试行）办法国家质量监督检验检疫总局与国家标准化管理委员在2005年5月25日联合发布了新的国家标准《全玻璃真空太阳集热管》(GB/T17049-2005)。

新标准自2005年11月1日开始实施，从而取代了1997年发布，已经实施达8年之久的旧标准(GB/T 17049-1997)。

因此，我们判断真空集热管的性能优劣，将以新发布的国家标准为依据。

根据我公司现有实际情况，结合新标准的条款，制定企业内控“真空管性能测试与质量鉴定标准”如下：一、真空管外观与尺寸检测1、真空管的罩玻璃管表面轻微划伤累计长度不大于管长的1∕3，管壁表面光滑平整、管身无斑点，手摸成形均匀无凹凸感。

2、真空管外表和内管颜色以公司封样真空管色调为准，不得有明显色差，同一批真空管或同一批不同真空管判定标准为：真空管放置于稳定不锈钢支承架上，倾斜450，观察者在距真空管2.5±0.5m半圆范围内对比样品管无明显色差。

凡有较大色差但可考虑“超差代用”的情况，技质部通知生产副总、销售副总和营销办各部部长现场评定，以少数服从多数原则共同决定是否“超差代用”，并签字认可。

凡真空管色调判定为“不合格”，不得做性能测试，即一票判定“不合格”。

3、真空管选择性吸收涂层均匀、无划伤、划膜现象，不得有污渍、起皮或脱落，距离真空管开口端的涂层颜色变浅区应不大于50mm。

4、真空管开口端内、罩管过渡圆滑，无黏连，无玻璃堆积，端面和内、罩管表面应平整，厚度均匀，无喇叭状和明显变形。

5、真空管长度是从环状开口端至另一端玻璃管直径Φ15处的距离，其长度允差应不大于长度标称尺寸L的±0.5%（如1800mm，允差为±9mm），排气管的封离部分长度S不大于15mm。

6、支承内玻璃管自由端或其他部位的支承件应不得明显变色，放置端正，不松动。

7、烤消镜面完整、光洁透亮、无发黑、发乌现象。

8、管孔托碗无松动、牢固，真空完好。

真空管太阳能性能特点

6、全玻璃真空管太阳能集热器说明、配置及性能特点：6.1、全玻璃真空管太阳能集热器简介6.2、全玻璃真空管太阳能集热器工作原理6.3、“五星”牌全玻璃真空管太阳能集热器材料组成6.4、“五星”牌全玻璃真空管太阳能集热器技术参数一览表 6.5、“五星”牌全玻璃真空管太阳能集热器性能说明6.6 、“五星”牌全玻璃真空管太阳能集热器使用与维护方案6、全玻璃真空管太阳能集热器说明、配置及性能特点： 6.1、全玻璃真空管太阳能集热器简介：全玻璃真空管太阳能集热管由内、外两层玻璃管构成，内管外表面具有高吸收率和低发射率的选择性吸收膜，夹层之间抽成高真空，其形状如一个细长的暖水瓶胆，它采用单端口，将内、外管口予以环形熔封，另一端是密闭半球形圆头，由弹簧卡支撑内外管，而且可以自由伸缩，以缓冲内管热胀冷缩引起的应力。

弹簧卡上装有消气剂，当它蒸散后能吸收运行时产生的气体，保持管内真空度。

全玻璃真空太阳集热管结构及组成部件1、内玻璃管；2、太阳选择性吸收涂层；3、真空夹层；4、罩玻璃管；5、支撑件——弹簧夹子；6、吸气剂；7、吸气膜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箱、尾托和反射板等组装成太阳能集热器。

全玻璃真空太阳能集热器结构图真空管尾托反射板下循环口上循环口真空集热管联集箱6.2、全玻璃真空管太阳能集热器工作原理：真空管内管上的选择性涂层吸收太阳能量后转达化成热能加热管中的水，真空管内热水往上运动，水箱中比重大的凉水下降，使水箱内水温不断升高。

6.3、“五星”牌全玻璃真空管太阳能集热器材料组成：名称材质高硼硅玻璃，磁控溅射双把铜真空集热管氮铝吸收涂层，φ58×1800mm连接箱SUS304进口食品级不锈钢电脑恒温进口聚氨脂整体发保温层泡,φ=50mm支架40mm×40mm×4mm热镀锌角钢密封圈高分子硅橡胶6.4、“五星”牌全玻璃真空管太阳能集热器技术参数一览表型号QB-AL-N-C/AL规格φ58×1800×50支/组有效采光面积7.98m2/组占地面积9.576m2/组晴天产水温度45～90℃产热水量600kg/组反光倾角180°吸收比0.94％发射比0.05％转换比0.52～0.56％真空度P≤5×10-3Pa空晒温度（峰值）400℃热损系数0.50W/m2.℃抗冰雹能力直径25mm承压能力0.1MPa行距1～1.5 m倾角30°坡度1％安装方向正南偏西10°6.5、“五星”牌全玻璃真空管太阳能集热器性能说明：高效全玻璃真空太阳集热管采用国际领先的干涉膜技术，具有“三高”（超高效集热、超强耐高温、超强抗高寒）等优异特性。

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。

《全玻璃真空太阳集热管》国家标准说明

《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……。

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）。

全玻璃真空管检验标准 (入库出厂)

荣事达太阳能科技有限公司全玻璃真空管检验标准文件编号：RSD-JY-0011范围本标准规定了全玻璃真空太阳集热管的技术要求、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。

2引用标准GB/T191—90 包装储存图示标志GB/T17049—2005 全玻璃真空太阳集热管3技术要求3.1 太阳选择性吸收涂层的太阳吸收比（AM1.5）：3.1.1 高寒、高效膜α≥0.923.1.2 高温膜α≥0.943.2 太阳选择性吸收涂层的半球发射比：3.2.1 高效膜εh≤0.08 （80℃±5℃）3.2.2 高寒、高温膜εh≤0.07 （80℃±5℃）3.3 空晒性能太阳辐照度G≥800W/m2，环境温度8℃≤ta≤30℃全玻璃真空太阳集热管以空气为传热介质，空晒温度为ts ，空晒性能参数Y=（ts-ta）/G，φ47的真空管 Y≥200℃.m2/kW。

φ58的真空管 Y≥175℃.m2/kW。

3.4 闷晒太阳曝辐量太阳辐照度G≥800W/m2，环境温度8℃≤ta≤30℃全玻璃真空太阳集热管以水为传热介质，初始温度不低于环境温度，闷晒温度增加35℃时，所需太阳曝辐量为Hφ47的真空管 H≤3.6MJ/ m2。

φ58的真空管 H≤4.8MJ/ m2。

3.5 平均热损系数全玻璃真空太阳集热管平均热损系数ULT≤0.75W/（m2℃）。

共 4 页第 1 页年月日实施文件编号：3.6 真空夹层内气体压强全玻璃真空太阳集热管真空夹层内的气体压强P≤5×10-3Pa。

3.7 耐热冲击全玻璃真空太阳集热管应能承受25℃以下冷水与90℃以上热水交替反复冲击三遍而不损坏。

3.8 耐压全玻璃真空太阳集热管内应承受1.0Mpa压力。

3.9 抗冰雹全玻璃真空太阳集热管应在径向尺寸不大于25mm的冰雹袭击下无损坏。

3.10 外观与尺寸3.10.1 外观3.10.1.1 全玻璃真空太阳集热管的选择性吸收涂层颜色，目测应无明显差异，膜层不得起皮或脱落，颜色以蓝黑、黑蓝、黑紫为主色。

全玻璃真空太阳集热管常见问题

1.真空管全称全玻璃真空太阳集热管2.膜层全称太阳选择性吸收涂层3.全玻璃真空太阳集热管产品结构内玻璃管、太阳选择性吸收涂层、真空夹层、罩玻璃管、支撑件（卡子）、吸气剂、吸气镜面4.命名第一部分用汉语拼音字母Q B表示全玻璃真空太阳集热管。

第二部分用化学元素符号或英文字母表示太阳选择性吸收涂层材料。

第三部分用阿拉伯数字表示全玻璃真空太阳集热管内玻璃管外径/罩玻璃管外径，以mm为单位。

第四部分用阿拉伯数字表示全玻璃真空太阳集热管长度L，以mm为单位。

第五部分用阿拉伯数字表示全玻璃真空太阳集热管改进型号。

相邻部分用—隔开5.有关全玻璃真空太阳集热管的技术要求材料、空晒性能参数、闷晒太阳辐照量、平均热损系数、真空性能、耐热冲击、耐压、抗机械冲击、外观与尺寸6.原材料要求高硼硅玻璃3.37.空晒性能参数要求Y≥190m2℃/Kw8.闷晒太阳辐照量要求罩玻璃管外径为47mm，H≤3.7MJ/m2。

罩玻璃管外径为58mm，H≤4.7MJ/m2。

9.平均热损系数U LT≤0.85W/(m2*℃)10.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%。

11.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。

12.耐压全玻璃真空太阳集热管内应能承受0.6MPa的压强。

13.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。

14.外观与尺寸1)全玻璃真空太阳集热管罩玻璃管表面轻微划伤累计长度不大于管长的1/3。

2)全玻璃真空太阳集热管的选择性吸收涂层不得有污渍、起皮或脱落。

3)距离全玻璃真空太阳集热管开口端的选择性吸收涂层颜色明显变浅区应不大于50mm。

4)支承内玻璃管自由端或其他部位的支承件应不得明显变色，放置端正，不松动。

5)全玻璃真空太阳集热管开口端内、罩管过渡圆滑，无粘连，无玻璃堆积，端面和内、罩管表面应平整，厚度均匀，无喇叭状和明显变形。

如何鉴别真空管的优劣

（一）怎样鉴别真空管真空管是太阳能热水器的核心元件，被誉为太阳能热水器的“心脏”，真空管质量的优劣直接影响到太阳能热水器的使用寿命和性能，因此选择优质的真空管成了广大消费者的当务之急，下面就教您几种鉴别方法：鉴别真空管质量优劣首先看外观，优质真空管的外观是：１、表面光滑、干净，管身无斑点、无气线、无划伤、无划膜现象（此现象会影响集热效率和美观）。

２、膜层颜色以蓝色、黑色为主，整体色差小。

但黑色并不表明真空管质量好，因为有的厂家为掩盖杂色，往往把膜层做成纯黑色。

实际上，真空管在颜色上存在一定误差是不可避免的，并不影响真空管的集热效率。

３、烤消镜面完整，光洁透亮，无发黑、发乌现象。

４、目前市面上最好的三种真空管：高温管、高效管、高寒管。

高温管膜层较普通管长（距管口约1ｃｍ），此管耐高温，抗衰减性特强，膜层在400℃高温空晒状态下，不老化、不脱落、不变色。

高效管膜层距管口约2.5ｃｍ，此管超高吸收，热损少，升温快，热效高。

高寒管兼具高效管热效高、升温快优点的同时，热损更少，在－30℃条件下照常出热水。

消费者可根据不同区域选择不同的真空管。

５、用肉眼看，内管颜色为暗红色，表明它的金属底层是铜，这种真空管在严寒条件下也能正常工作，－30℃照常出热水。

优质真空管一般使用１５年以上，直接关系到太阳能热水器的寿命，在现今多数厂家水平参差不齐的情况下，消费者更应睁大眼睛仔细鉴别。

（二）、三高管与普通管的区别三高“太阳芯”真空管与普通管的区别在于吸热膜层不一样（吸热膜层是真空管的关键部位）。

三高管是干涉膜，普通管是渐变膜。

它们的区别主要表现为干涉膜与渐变膜的区别。

１、根本区别：膜层结构不同，导致吸收太阳光线的原理不一样。

渐变膜，为多层膜，其吸收层一般是９层，它对太阳光线是逐层吸收的，而且其吸收光线的性能逐渐变高。

由于这种渐变结构，发射比随温度上升不断加大，以致工作温度在３００~５００℃时，发射比大大增加。

而且吸收层中的铝离子在高温状态下，活泼性大大增强，并发生漂移。

全玻璃真空太阳集热管种类和优缺点

在三高管的基础上升级，吸收效率有所提升，性价比较部封口，管内不走水
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