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。
太阳能重力热管和全玻璃真空管区别
全玻璃真空集热管单个集热面积为内管直径和长度的乘机(除去边缘),一般按照58*1800的真空管,内管直径为0.047,长度为1.8,所以集热面积为0.085_。
但是可以大体计算的方法:
楼宇总需热量为:Q需,地域太阳能平均日辐照量Q太/_,而一般全玻璃真空太阳集热管的热利用效率η在50-60%之间。所以轮廓面积为(Q需/Q太/_/η)_。一般集热器的集热面积为6_,再除以6就得出集热器的个数了。
扩展资料
结构
1、真空管主要由内管、外管(也称罩玻璃管)、卡子、吸气剂、真空夹层、选择性吸收涂层、吸气膜组成。内、 外管的材料是高硼硅3.3,属于仪器级玻璃。真空管的真空度、吸收率、反射比及吸收膜层的质量直接影响集热效果。
2、真空管型太阳能热管集热器主要包括集热部分、传热部分、换热部分和边框尾架部分。集热部分主要包括真空管、翅片(加强集热能力,又叫铝翼)及防止真空管口散热的隔热塞。
3、翅片置于真空管内管腔中的,主要作用是加强管腔内的热量向热管的传导,一般是铝合金材质。值得注意的是翅片与热管配合的圆槽精度要高,而且要做成收口的,否则热管容易从圆槽脱出。
4、隔热塞就象暖瓶塞,防止真空管内的热量散失。其上留有很小的排气孔,以防止管内空气高温膨胀压强增加胀破真空管。其制作材质有软木、木屑压制、硅胶、硅胶与不锈钢组合等。
5、传热部分一般是指重力热管,其基本特性是:很高的导热性;优良的等温性;热流密度可变性;热流方向的可逆性;恒温特性(可控热管);环境的适应性。
真空管太阳能管优点:
1、抗冻能力强:在南极都有优良表现,采用抗冻型热管,即使在-50℃的严寒条件下也不会冻裂;
2、热效率高:热效率达93%,系统热效率可达46%,斯诺宝真空管太阳能技术系统热效率可达75%,以致可以直接生产开水;
3、启动快:热管的热容量大,在阳光下几分钟后即可输出热量,而且在多云间晴的天气,比其他热水器能产生更多的热水;
4、不结垢:由于水不直接流经真空管内,避免了因结水垢而引起的水道堵塞问题;
5、保温好:热管具有单向传热的特点,使热水在夜间不会沿热管向下散热到周围环境;
参考资料来源:百度百科-真空管太阳能集热器
全玻璃真空太阳集热管的材料、要求
太阳能重力热管和全玻璃真空管区别如下。
1、全玻璃真空集热管由内外两根直径不同、单端开口的同心圆玻璃管组成,开口端内外管烧熔成环形密封。不开口的一端,内外管之间用金属卡子固定。内管外壁镀上选择性吸收涂层,外管为透明玻璃,内外管之间抽成真空。真空保温和选择性吸收涂层,在空晒情况下,真空管内温度可达200°C以上,产品结构简单,生产技术可靠,成本较低,热效率高,在零下18°C的低温下仍能正常工作,是目前我国太阳能热水器行业最流行的产品。
2、重力热管国内有两种产品。一种是在全玻璃真空管内插进一根重力热管,靠热管传递真空管吸收的热量。另一种是将金属热管吸热端密封在单层透明玻璃管内,玻璃管抽成真空,热管直接吸收太阳光,玻璃管只起透光和真空保温作用。热管真空集热管的最大优点是管内不走水,防冻,可在零下40°C的低温下工作。
玻璃: 国家标准 《全玻璃真空太阳集热管》(GB/T 17049-2005)规定:生产制造全玻璃真空集热管的玻璃材料应采用硼硅玻璃3.3。该材料具有很好的透光性能,玻璃中的氧化铁含量为0.5%以下;热稳定性能好、热膨胀系数低,为3.3×10ˉ6/℃耐热冲击性能好、耐热温差大于200℃;有较高的机械强度,有较好的抗化学侵蚀性并适合于加工。
真空度:确保真空集热管的真空度是提高产品质量,保证产品使用年限的重要指标,根据国家标准规定,集热管的真空度应小于或等于5×10ˉ2Pa.
要使集热管内长期保持较高的真空度,在排气台排气时,必须对玻璃真空集热管进行较高温度与较长时间的保温烘烤,以消除管内水蒸气及其他气体,此外,在真空集热管内还放置了蒸散吸气剂,它蒸散在抽真空封口一端的管壳内表面上,像镜面一样,能在运行时吸收集热管内释放出的微量气体,以确管内真空度的保持。一旦银白色的镜面消失,就说明该真空集热管的真空度受到损坏,管子也就报废了。
选择性吸收涂层:采用光谱选择性吸收膜作为光热转换材料是真空集热管的又一重要特点。对于真空集热管的选择性吸收膜需要考虑两个特殊要求:一是真空性能;二是耐温性能。工作时要求不影响管内真空度,其他性能指标也不能下降。
真空集热管选择性吸收膜需使用专门设备进行制作,我国真空集热客管选择性吸收膜绝大多数采用磁控溅射工艺。例如,铝-氮-铝选择性吸收膜,它的太阳辐射吸收比α大于0.93红外发射比ε约0.06;而国家标准α≥0.86,ε≤0.08。
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