全玻璃真空管基本原理是什么?

它通常由若干支真空集热管组成,真空集热管的外壳是玻璃圆管,吸热体放置在玻璃圆管内,吸热体与玻璃圆管之间抽成真空,按吸热体的材料种类,真空管集热器可分为两大类: 1、全玻璃真空管集热器——吸热体由内玻璃管组成的真空管集热器。

全玻璃真空管基本原理

为了减少太阳能热水工程中太阳能集热器的传导、对流和辐射等的换热损失,可以将吸热体与透明盖板之间的空间抽成真空,这就成为“真空管集热器”。它通常由若干支真空集热管组成,真空集热管的外壳是玻璃圆管,吸热体放置在玻璃圆管内,吸热体与玻璃圆管之间抽成真空,按吸热体的材料种类,真空管集热器可分为两大类:

1、全玻璃真空管集热器——吸热体由内玻璃管组成的真空管集热器。

2、金属吸热体真空管集热器——吸热体由金属材料组成的真空管集热器,有时也称为金属玻璃结构真空管集热器。

太阳能热水工程中的全玻璃真空集热管是由内玻璃管、外玻璃管、选择性吸收涂层、弾簧支架、吸气剂等部件组成的,其形状犹如一只拉长的暖水瓶胆、如图1-18所示。

全玻璃真空管基本原理是什么?

图1-18

全玻璃真空集热管采用一端开口,其内玻璃管与外玻璃管的一端管口进行环状熔封,另一端都密封成半球形闃头,内玻璃管用弹簧支架5支撑,而且可以自由伸缩、以缓冲它热胀冷缩引起的应力;内玻璃管与外玻璃管之间的夹层抽成高真空,全玻璃真空集热管的结构与制冷技术常用的“杜瓦管”十分相似,因而国外也有将全玻璃真空集热管称为“杜瓦管”的。内玻璃管的外表面有选择性吸收涂层。弹簧支架上装有吸气剂,它在蒸散以后用于吸收真空集热管运行时产生的气体,保持管内的真空度。

硼硅玻璃3.3是生产制造全玻璃真空集热管的首选材料。其热膨胀系数为3.3*10-6/℃,玻璃中的三氧化二铁含量为0.1%以下,耐热温差大于200摄氏度,机械强度较高,完全可以满足全玻璃真空集热管的要求。

内、外管之同的同隙抽真空至10 -3Pa。在真空集热管内放置一片钡钛吸气剂,将它蒸散在抽真空封口一端的外玻璃管内表面上,像镜面一样,能在真空集热管运行时吸收集热管内释放出的微量气体。全玻璃真空集热管的选择性吸收涂层都采用磁控溅射工艺。目前我国绝大多数生产企业采用铝一氮/铝选择性吸收涂层,也有少数生产企业采用不锈钢一碳/铝选择性吸收涂层。

太阳能热水工程太阳能真空管的改进形式是由于全玻璃真空集热管的管内存水较多,而且管中热水无法全部取出,致使系统的热水利用率降低另外,由于管内装水在运行过程中若有一支管破损,整个系统就要停止工作、为了弥补这些缺陷,可以在全玻璃真空集热管的基础上,采用两种方法进行改进。

1、 一种是内插U形管的全玻璃真空集热管,见图1-19(a)。将U形金属管包在圆柱形铝翼片内、抓人全玻璃真空集热管中,使铝翼片紧靠在内玻璃管的内表面同时。将U形管的两端分别与两根进出口水管相连,组成内插U形管的全玻璃真空管集热器。

2、 另一种是内加热管的全玻璃真空集热管、见图1-19(b),将热管的蒸发段包在圆柱形铝照片内、招人全玻璃真空集热管中,使铝翼片紧靠在内玻璃管的内表面。同时将热管的冷凝段插人集管内,组成内插热管的全玻璃真空管集热器。

全玻璃真空管基本原理是什么?

图1-19a和1-19b

太阳能热水工程的全玻璃真空管集热器的基本结构全玻璃真空管集热器一般由真空集热管、反射板(观大多数不用)、联箱、底座和支架等几部分组成。根据真空集热管的安装走向,可分为南北向放置和东西向放置两种基本结构,如图1-20所示联箱可根据

全玻璃真空管基本原理是什么?

在太阳能热水工程实际施工操作中,插U形管的全玻璃真空集热管时,可设计成承压的联箱,应能承受压力0.6MPa;当采用普通全玻璃真空集热管时,只可设计成非承压的联箱,但也应能承受压力0.05MPa。

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