真空太阳能集热管的工作原理
热管真空管式集热器工作原理
热管真空管式集热器（1）热管真空管的工作原理太阳光透过玻璃管，照射在吸热板上，高吸收率的太阳选择性吸收膜将太阳辐射能转化为热能。
吸热板吸收的热量迅速将热管内少量工质汽化，为保证汽化的工质迅速上升到冷凝端，真空管工作时与地面的倾角应大于10度，被汽化的工质上升到热管冷凝端向被加热的工质（水或空气）放出汽化潜热后，冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发端，利用热管内少量工质的汽—液相变循环过程，连续地将吸收的太阳辐射能传递到冷凝端加热工质。
作为高效传热元件的热管由蒸发段和冷凝段两部分组成。
蒸发段与吸热板紧密连接。
吸热板表面磁控溅射AL-N-O选择性吸收涂层，吸收比大于0.93，发射率小于0.08。
先进的热压封技术应用于玻璃-金属之间的封接。
玻璃管采用硼硅玻璃，透射率大于0.90。
每支热管真空管的冷凝端通过导热块的导热，将热量传递给集管，被加热的工质（水）经过集管时，将热量带走。
在这个工作过程中，真空管的冷凝端与导热块是钢性连接。
被加热工质不流经真空管，因此真空管的安装十分简单，而且管子不与介质发生干扰，即便真空管发生损坏，太阳能集热器的工作并不因此而中断，在保温盒内填充了保温材料，有效地控制了运行过程中的热量损失。
当太阳辐射穿过玻璃管，投射在吸热板上，被吸热板吸收并转换成热。
此热量加热，热管蒸发段内的工质，使其汽化。
工质蒸汽上升到冷凝段，在冷凝段内表面凝结，释放出蒸发潜热。
液态工质依靠自身的重力流回蒸发段。
然后重复上述过程。
热管式真空管的外形尺寸为ф100×2000mm，它主要由热管、吸热板、玻璃管、金属端盖和消气剂等部件组成，如下图所示：（2）热管真空管集热器的工作原理热管式真空管内不走水，加热系统与循环系统独立分隔，整个系统全部为金属连接，运行稳定可靠。
每支热管真空管的冷凝端通过导热块的导热，将热量传递给集管，被加热的工质（水）经过集管时，将热量带走。
在这个工作过程中，真空管的冷凝端与导热块是钢性连接。
太阳能热水器集热器的结构及原理
太阳能热水器集热器的结构及原理集热器是太阳能热水器组成系统中的重要器件（其功能相当于电热水器中的电热管），是接收太阳能量并将其转换为热能的核心部件，它高效吸收太阳辐射能，经循环热交换使贮水箱里的水温不断升高。
集热器有真空管式与平板式两种。
1. 真空管式真空管式集热器分为全玻璃真空管集热器、U形管式真空管集热器、热管式真空管集热器和直流式真空管集热器，后三种集热器是在全玻璃真空管集热器基础上发展起来的产品，三者的共同特点是都具有比较高的集热效率，以金属作为吸热体，可以承压运行，但从集热效率、防漏、防垢、耐久性、安全性、可靠性和安装维护难度等方面进行综合评价，热管式真空管集热器是最适宜在中央热水供应系统中釆用的太阳能集热器类型，u形管式真空管集热器和热管式真空管集热器次之。
真空管式的结构如同一个拉长的热水壶内胆，由一大一小两支玻璃管套合而成，外层为透明，内层为涂有光谱选择性的吸收涂层，内外管之间抽成真空。
内外双层玻璃管结构，采用高硼硅玻璃管为毛坯管，经过磁控溅射真空镀膜工艺在内层玻璃管外壁镀膜，再将内外管间进行抽真空处理，保证吸收膜在真空条件下稳定工作。
全玻璃真空管由外管（罩玻璃管）、内管、选择性吸收涂层、吸气剂、支撑件（弹簧卡子）和真空夹层等组成，如下图所示。
真空管式在目前中国的太阳能热水器市场中应用广泛。
2. 平板式平板式集热器是太阳能低温热利用的基本部件，也一直是世界太阳能市场的主导产品。
平板式集热器一般由透明盖板、吸热板、保温层、隔热层和背板等组成,吸热体多为具有高吸收比及低发射比膜层的金属条带。
国外成熟的集热器都是平板式集热器。
在平板形状的吸热板上，通常都布置有排管和集管。
排管是指吸热板纵向排列并构成流体通道的部件；集管是指吸热板上下两端横向连接若干根排管并构成流体通道的部件。
吸热板的材料种类很多，有铜、铝合金、铜铝复合、不锈钢、镀锌钢、塑料和橡胶等。
吸热板有四种形式，即管板式、翼管式、扁盒式和蛇管式，如下图所示。
太阳能热水器集热原理
太阳能集热原理太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。
太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，目前真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。
真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。
集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。
一、吸热过程太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。
管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。
随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。
而平板式热水器，一般为分体式热水器，介质在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换(夹套或盘管)将热量传送给冷水。
介质也可通过泵循环实现热量传递。
二、循环管路家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在的动力。
真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。
平板式太阳能热水器通过自来水的压力(称为顶水)提供动力。
而太阳能集中供热系统均采用泵循环。
由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。
三、顶水式使用过程平板式太阳能热水器为顶水方式工作，真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式，水箱内可以采用夹套或盘管方式。
顶水工作的优点是供水压力为自来水压力，比自然重力式压力大，尤其是安装高度不高时，其特点是使用过程中水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力。
顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大，价格高。
太阳能热水器分类就其结构来说，大体可分为以下几类:1、从集热部分来分:1)玻璃真空管太阳能热水器可细分为全玻璃真空管式、热管真空管式、U型管真空管式。
太阳能产品知识
太阳能产品知识1.太阳能真空管工作原明白得析太阳能热水器其实也是热管的一种应用。
热源是太阳，加热端确实是放在屋顶的真空管，冷端确实是水。
真空管是太阳能热水器的核心，他的结构犹如一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。
在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。
经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。
热水始终位于上部，即水箱中。
太阳能热水器中热水的升温情形与外界温度关系不大，要紧取决于光照。
当打开厨房或洗浴间的任何一个水龙头时，热水器内的热水便依托自然落差流出，落差越大，水压越高。
2.太阳能安装角度如何设计太阳能安装角度是依照国家标准《》（GB50364-2005）来确定的。
其中集热器倾角应与本地纬度一致；如系统偏重在夏日利用，其倾角宜为本地纬度减10°；如系统偏重在冬季利用，其倾角宜为本地纬度加10°。
3.真空管太阳能热水器水垢产生缘故、危害真空管太阳能热水器水垢产生缘故、危害及除垢须知一、太阳能热水器真空管、水箱水垢产生缘故：太阳能热水器中所用为一样自来水，水中含有NaCl ,MgCl2 ，CaCl2等矿物质，另外还有CO2，O2等可溶解性气体，和NaClO消毒剂成份，各个地域自来水中成份含量不一样，可是通过加热、降温再循环加热利用的进程，会使自来水中部份不溶解物质析出形成水垢，水垢的密度远高于水，久而久之，就致使了水箱和真空管内壁中水垢的形成，并附着于内壁上，形成了水垢。
二、太阳能热水器真空管、水箱水垢的危害：水垢存在于咱们生活中多方面，热水器、电热炉等加热水的设备都容易产生水垢，大伙儿很容易对水垢习以为常不多加考虑，可是热水器作为较大的储热水设备(尤其是洗浴热水系统工程中)，水垢的产生及危害需要引发注意。
①水垢阻碍加热效率，水垢堆积较厚会直接致使加热时刻的增加，降低热水器利用效率，若是天气不行利用电辅助加热，还会致使用电量的增加；②水垢堆积致使水温上升较慢，阻碍热水器热水最高温，降低利用舒适度；③水垢的堆积容易致使上下水管与水箱连接处堵塞，上下水不顺畅，阻碍利用便利度；④水垢的堆积阻碍热水水质，对部份皮肤灵敏者，乃至会损伤皮肤；⑤水垢堆积阻碍真空管的散热性能，最严峻的会致使真空管因散热缘故发生爆破，危及平安；⑥水垢不按期清理去除，阻碍太阳能热水器利用寿命，间接增加消费者的洗浴本钱。
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。
太阳能热水器集热管聚光器原理 -回复
太阳能热水器集热管聚光器原理-回复问题，解释太阳能热水器集热管聚光器的原理。
太阳能热水器是一种利用太阳能将阳光转化为热能，从而供给人们日常生活所需热水的装置。
而在太阳能热水器中，集热管聚光器起着至关重要的作用。
本文将一步一步解释太阳能热水器集热管聚光器的原理。
首先，我们需要了解太阳能热水器的基本工作原理。
太阳能热水器一般由太阳能集热器、储热水箱、循环泵和控制系统等主要组成部分构成。
其中，太阳能集热器是实现太阳能转化为热能的核心，而集热管聚光器则是太阳能集热器中一个关键的部件。
集热管聚光器主要由镜面聚光器和集热管两部分组成。
镜面聚光器的作用是将散射的阳光聚焦到集热管上，以提高热能的收集效率。
具体来说，镜面聚光器一般采用玻璃或镀膜的金属反射面制成，可以将太阳光线反射和聚焦。
而集热管则是将聚焦的太阳能转化为热能。
接下来，我们来分析集热管的工作原理。
集热管是由内胆管和外胆管构成的，两者之间有一层空气或真空隔热层。
内胆管主要负责吸收和传导太阳能，而外胆管则起到隔热与保温的作用。
在内胆管内部，常常填充有合适的吸热材料，如铜导热管或铝导热管。
这样，当太阳光经过镜面聚光器集聚到内胆管上时，集热管中的吸热材料就会吸收阳光的能量，并将其传导给集热管壁。
而集热管壁与集热器的储热水箱相连，通过传导和对流的方式，将能量传递给储热水箱中的水。
需要注意的是，集热管中的吸热材料具有良好的热导性能，能够迅速将太阳能转换为热能。
而材料的选择也要考虑到抗腐蚀和耐高温的特点，以保证集热管的工作性能和稳定性。
总之，太阳能热水器集热管聚光器的原理是通过镜面聚光器将散射的阳光聚焦到集热管上，而集热管则将聚焦的太阳能转化为热能，最终供给热水储存和使用。
这种设计有效地利用了太阳能资源，减少了对传统能源的依赖，具有环保和节能的特点。
同时，集热管的设计和材料的选择也是关键，它们直接影响太阳能热水器的效率和寿命。
因此，在太阳能热水器的制造和使用中，深入研究和优化集热管聚光器的原理和结构非常重要。
太阳能真空管结构
太阳能真空管结构
太阳能真空管主要由以下部分组成：
1.外管：通常采用具有较高透光性的材料，如玻璃或塑料。
2.内管：由金属材料制成，内外管之间形成真空层，减少对流热损失。
3.吸热管和吸热翅片：吸热翅片通常由金属制成，其表面镀有选择性吸收涂
层，可以吸收太阳辐射能并将其转化为热能。
吸热管则连接吸热翅片，将热量传递给集热系统。
4.真空层：真空层可以有效减少对流和传导热损失，提高热效率。
工作原理：
1.太阳光透过外管照射到吸热翅片上，太阳光被选择性吸收涂层吸收并转化
为热能。
2.热能通过吸热管传导到集热系统，用于加热系统中的工质或水等。
3.真空层有效地减少了热量的对流和传导损失，提高了集热效率。
太阳能常识
太阳能热水器太阳能热水器（Solar water heater）是指以太阳能作为能源进行加热的热水器。
是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一。
一、简介太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。
太阳能热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。
集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。
二、工作原理1、吸热过程太阳辐射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。
吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。
随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低的水，如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。
现有的平板式集热器，基本上都采用结合良好的多管组合方式，如滚压或压延方法等，其中走水管子与吸热板之间的热阻几乎可以忽略。
影响平板式集热器板芯性能的主要因素，一是结构设计，二是表面吸收涂层。
设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93%以上。
集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结构有关。
集热器整体结构的影响可以用总传热系数来描述，其影响程度与自身的几何尺寸（肋片厚度、材质）是一样。
也就是说，在同等效率的情况下，集热器热损小时板芯可以薄一些。
选择性吸收表面可以提高集热效率，但是市面上这类产品为了提高经济效益，往往肋片较薄。
用于热水器场合时，这类产品的实际集热效果与选择性差一些（甚至没有选择性）但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别。
2、循环管路家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，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。
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真空太阳能集热管的工作原理
玻璃真空集热管由两根同心的玻璃管组成，其中间抽真空到１０－３Ｐａ左右，其内管外表面镀选择性吸收膜，它要求太阳光谱０．３５μｍ至３．０μｍ间吸收率高，而在红外光谱波段热发射率低，这样吸收的太阳能热损少，一般要求吸收率ａ发射率ε≥１０。
玻璃管的玻璃性能，必须选用具有高的太阳透过率，在野外环境下，刮风、下雨及风沙状态也不会破裂，玻璃的热膨胀系数较小，在１０－７℃左右的数量级，能耐热冲击等。
根据国内条件，选用高硼硅玻璃，它的透过率９１％左右，软化点８２０℃，耐热温差２７０℃，退火温度５５０℃左右，使用温度４５０℃左右。
一、太阳光谱的辐射能量主要分布在０．３５μｍ至３．０μｍ波段，其主要在可见光谱段约占６０％，在０．５μｍ左右，即黄光波段的能量密度最大，至３．０μｍ波段以上的光波能量约占百分之几。
二、太阳光谱选择性吸收膜为了更好地利用太阳能，必须研究一种相应的吸收膜，要求在０．３５μｍ－３．０μｍ光波段其吸收率尽量高，而在红外热发射率尽量低，达到充分利用太阳能。
为此提出一种太阳光谱选择性吸收膜理想性能曲线，但在真正的研制中是做不到的，只能尽量接近使太阳能最大的吸收，红外发射率尽量小。
三、全玻璃真空集热管的理想结构全玻璃真空集热管由两根同心圆的玻璃管组成，在内、外管之间抽成高真空，其压强在１０－３Ｐａ左右，这种管壁之间几乎没有气体，这种状态下，其对流热损可忽略不计，只有辐射热损。
当太阳光穿过外玻璃管管壁射到内玻璃管外表面的吸收膜上，将光转化为热而加热内管中的介质（水），由于吸收膜热发射率低，热损少，所以大部分热能加热水，而平板热水器，它不但有辐射热损，还有对流热损，其热效率比全玻璃真空集热管要低。
四、全玻璃真空太阳集热管的真实结构必须由工艺的可能和内管盛水的重量需要支撑，不管多么好的真空设备，不可能全部将气体抽完，排气温度多高，时间多长，不可能把玻璃管壁及吸收膜中的气体放完。
所以真实的结构必须要有支撑架，要有吸气剂（消气剂）。
一般排气温度在３８０－４２０℃之间，整个排气工序为３－４小时。
全玻璃真空太阳集热管制备的简要工艺：
全玻璃真空太阳集热管由２根玻璃管，吸收膜、支撑架、消气剂及封口和排气等工艺组成，现简要叙述如下：
一、玻璃管的初洗及质量要求：
１、先把清洗池清洗干净，并把池子四周刷净；
２、把放管子用的小车清洗干净；
３、为避免擦伤管子，玻璃管应放在木板或胶板上，松开管子的绳子，按需分配顺序放在清洗池中，严禁不解绳子，中间抽取；
４、在清洗池中洗去灰尘等，放在小车上沥干；
５、干燥后送去下料。
二、下料工必须检查玻璃的外伤、气泡、裂纹等，挑选合格管子下料。
炸管有２种方法，一种为电阻丝加热炸管，一种为煤气炸管机，但必须炸口平整，无马蹄形斜面。
三、封圆底：已下料的管子进行封圆底，有两种方法：
ａ、煤气调好后自动封圆底，
ｂ、人工转动的煤气封圆底。
这两种方法都要求封出的圆底光滑，管底不能太薄。
四、玻璃管二次清洗：洗管子前把清洗槽洗干净，检查取离子水的电阻率在５兆左右，低于３兆最好不用。
１、操作工必须穿工作服、雨鞋、围裙、戴手套；
２、把不合格的管子挑出，然后在清洗槽中清洗，再在自来水槽中漂洗，最后在取离子水槽中漂洗，取出装在小车上，最好再用取离子水喷淋一次。