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
真空集热管 高硼硅玻璃，磁控溅射双把铜氮铝吸收涂层，φ58×1800mm
连接箱 SUS304进口食品级不锈钢
保温层 电脑恒温进口聚氨脂整体发泡,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。
超高效集热：真空管的膜层从外到内分为金属反射底层、干涉吸收层、减反层三层，减反层起增大透过率和保护内部膜层的作用，光波经过吸收层时相互干涉被充分吸收，金属反
射底层反射热水对外辐射的红外光波，因此该膜层具有超高吸收比和超低发射比的优异特性，超高效集热。
超强耐高温：真空管吸收层为不锈钢紫铜金属干涉膜技术，新一代复合选择吸收涂层，可经受高达400℃以上的高温，从根本上避免了真空管由于长期空晒而造成的膜层老化、变色、性能衰减等问题，使用寿命更长。
超强抗高寒：真空热管采用三靶（TWO AND QUINTAIN）磁控溅射生产技术，特有超纯铜镜面，发射少，热损小；严格的内外管清洗，使真空层纯净、无杂质；长时间高温排气工序，使真空度高且持久（真空度≤5*10-3Pa，是国标的10倍）。因此可以锁定热能，即使在零下40℃照样有热水。
6.6 、“五星”牌全玻璃真空管太阳能集热器使用与维护方案
①全玻璃真空太阳集热管属易破碎品，严禁任何硬物敲击，以免损坏；如出现损坏应及时更换，否则，严重时会使整个系统的水全部泄漏；
②若全玻璃真空太阳集热管有裂纹或尾部的抽真空封口损坏，将会导致真空度变差，使吸热涂层变白而报废，所以应及时更换；
③全玻璃真空太阳集热管表面应保持清洁，视环境情况定期用水清洗，保持良好的透明度，以免影响太阳光的透射而降低它的吸热效率；
④ 反射板视环境情况也应定期用水清洗，保持良好的反射效果，以免影响它的吸热效率；
⑤集热器的最大工作压力为0.05Mpa（兆帕），严禁超压运行；
⑥使用过程中全玻璃真空太阳集热管与联集箱的结合处如出现漏水，应及时更换密封圈；
⑦应视水质情况定期清洁全玻璃真空管内壁，清洁时须用长于真空管的棒状物，缠上软布后在全玻璃真空管的内管来回抽动以清除管壁上的水垢，确保吸热效率；
⑧ 更换全玻璃真空集热管时，管口外壁应涂上经过稀释后的洗洁精之类的润滑剂后再慢慢小心旋入，以免损坏密封圈。
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。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。热管式真空管集热器由真空管、集管和保温盒等部件组成，如下图所示。
真空管太阳能工作原理
真空管太阳能工作原理
真空管太阳能是一种利用真空管技术将太阳能转化为热能的新型太阳能利用技术。真空管太阳能的工作原理主要包括太阳辐射的吸收、热传导和热捕集三个过程。下面将详细介绍真空管太阳能的工作原理。
首先，真空管太阳能利用的是太阳能。太阳是地球上最重要的能源之一，它通过辐射能将太阳能传递到地球上。而太阳辐射主要包括可见光和红外线两部分。而真空管太阳能正是利用了这一特性，将太阳辐射吸收并转化为热能。
其次，真空管太阳能的核心部件就是真空管。真空管一般由两层玻璃管构成，两者之间形成一定的真空密闭空间。而在玻璃管内壁吸附有特殊的吸热涂层，并且在玻璃管外有一层保温层。这种设计可以有效地减少热量的散失，使得真空管太阳能的效率更高。
接着，当太阳辐射通过玻璃管照射到吸热涂层上时，吸热涂层会吸收太阳能，将太阳辐射转化为热能。由于玻璃管内部是真空密闭的，所以热能无法通过对流或传导的方式散失。同时，保温层的作用也很大程度上减少了热能的散失。这样，真空管内部的温度就会迅速上升，形成一个高温区域，而这一过程就是热传导的过程。
最后，热能被捕集起来，并通过热交换器将热能传递给水或其他工质。在热交换器的作用下，热能被传递给水或其他工质，将热能转化为热水或蒸汽。这样，真空管太阳能就将太阳能转化为热能，可以用于供暖、生活热水和工业生产等领域。
总的来说，真空管太阳能的工作原理就是利用真空管技术将太阳辐射吸收并转化为热能。通过太阳能的吸收、热传导和热捕集等过程，真空管太阳能可以将太阳能高效地利用起来，为人们的生活和生产提供清洁、可再生的能源。这种技术在实际应用中具有广阔的发展前景，对于推动清洁能源的发展和减少对传统能源的依赖有着重要的意义。
真空管型太阳能集热器工作原理
真空管型太阳能集热器工作原理
说起真空管型太阳能集热器工作原理，我有一些心得想分享。
咱们先从日常生活里晒太阳说起吧。在冬天的时候，我们出去晒太阳就会感觉浑身暖烘烘的，实际上这就是我们在接受太阳的能量。真空管型太阳能集热器干的也是类似的事儿，不过它是把这个过程专门化、高效化了。
那它到底是怎么把太阳的能量收集起来的呢？这就要说到真空管了。真空管就像一个个小小的能量捕捉器。每根真空管的表面是专门设计过的，它能够最大限度地吸收太阳光。我一开始接触的时候就在想，它怎么就能吸收那么多太阳光呢？后来才明白，这真空管的涂层就像一个超级海绵，不过这个海绵吸的不是水，而是太阳能，这种对太阳能有着良好吸收能力的涂层是有特殊的光学原理在支撑的。
打个比方吧，就好像我们小时候用放大镜聚焦太阳光能点燃小纸片一样，真空管也是通过特殊的构造来汇聚太阳的能量。在真空管内部，还有一些结构来提高能量传递的效率呢。这个结构工作起来就有点像接力赛，阳光的能量被真空管吸收后，就开始高效地在内部进行传递，把热量都集中起来。
有意思的是，真空管收集到的热量还得有地方去，这时候它就会传递到与之相连的储水箱里。你可以把真空管想象成是一群小火炉，它们烧的不是煤，而是太阳，然后把热气腾腾的能量都送到一个大暖壶（储水箱）里储存起来，以备我们使用，像洗澡、洗碗筷用到的热水就可以靠这个装置来供应了。像一些农村地区的家庭，如果安装了真空管型太阳能集热器，在夏天就基本不需要用电或者燃气来加热水了，既能省点钱又环保。
不过说实话呢，这里面有些细节的原理我还是觉得有点复杂，像真空管内部热量传递时的一些微观过程，那都是专业的物理知识，我也只懂得个大概。
说到这里，你可能会问，这真空管型太阳能集热器使用的时候有啥注意事项呢？其实主要就是避免真空管被硬物撞击损坏，还有就是定期检查一下连接管道有没有漏水啥的。
延伸思考一下，如果未来能够进一步提高真空管对太阳能的吸收转化效率，那就能更多地利用太阳能，对环境保护、节约能源都有很大的意义。大家要是有什么想法或者疑问，欢迎一起来讨论。
太阳能热水器安装示意图
太阳能热水器的工作原理图
太阳能热水器以其天然环保、 可再生循环的能源优势获得了大多数人的青睐， 但还是有 不少朋友对太阳能热水器工作原理， 太阳能热水器如何安装等问题不太了解， 买购网小编特 意为大家汇集了 太阳能热水器的知识，想要购买太阳能热水器的您不妨一起来看看吧。
太阳能热水器简介
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、生产中对热水的使用需求。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。真空管式太阳能热水器为多数，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。
太阳能热水器分类
1、从集热部分来分可分为：真空玻璃管太阳能热水器和金属平板太阳能热 水器。
真空玻璃管：是目前吸热效率最高的集热部分，优点不需要在集热部分在增 加保温层，现在的真空玻璃管在抗高温，抗打击和保温上，性能都是一流，被大 部分生产厂家采用。缺点体积比较庞大，管中容易集结水垢。
金属平板：传热性能极佳的金属片上，覆盖上吸热涂层，利用金属的传热性， 将吸收的热量传于水箱中。优点 外观美观，安装方便，可以做成平板，而且不 容易损坏。缺点：保温要花很大的代价，成本高，间接的就是增加消费者负担
2、 从结构上来分可分为：普通式太阳能热水器和分体式太阳能热水器。
普通式：将真空玻璃管直接插入水箱中，利用加热水循环，使水箱中水温升 高，是目前厂家都采用的。也是流行的最常规的。该类热水器只有顶层能用，除 非顶层用户和你楼下的关系特铁，而且屋顶的面积是有限的。
分体式：解决不是顶层用户也能使用太阳能热水器。分体式循环有 2种，
一种靠水自然循环，热交换效率低，远远不能满足用水要求；一种靠泵循环热交 换，解决自然循环效率低的问题，用泵循环，可以明显改善水的热交换。
真空管太阳能热水器工作原理
图解真空管太阳能热水器工作原理
晨怡热管 /news/21 2006-10-11 1:05:01
日期:2005-4-27 19:55:02 来源:原创 查看:[大 中 小] 作者：未知 热度：
真空管太阳能热水器自然循环工作原理示意图
工作原理
直插式全玻璃真空集热管太阳能热水器是利用真空集热管，具有的高吸收率和低发射率，将吸收的太阳辐射转换成热能，利用冷水比重大，热水比重小的特点，在真空管内形成冷水自上而下，热水自下而上的自然循环，使整个水的温度逐步升高，达到一定温度。
由于真空玻璃管是圆形的，具有对太阳广源自然跟踪的特点，再加上反光板的反射原理，使玻璃管四面受光面面俱到，集热效果时间更长，水温更高，即使高寒地区一年四季也可正常运行。
热水器结构与特点
多台串联可为企事业旅馆、部队、单位集体供水
龙头一开、热水即来 —— 温情所至
水压特大，可做按摩式洗浴 —— 贵宾待遇
多路放水，同时使用 —— 随心所欲
此种阳台壁挂式太阳能热水器外形优美，豪华大方，布局合理，用于解决楼顶不能存放太阳能热水器的优质产品。
特点：
1、环保自动运行 —— 好
2、无任何辅助水箱 —— 真好
3、安装不受楼顶结构限制 —— 真是好
4、可见缝插针，方便快捷 —— 实在好
天承太阳能热水器是咱老百姓的朋友
天承“全天候”太阳能热水器
每年365天，天天有热水
每天24小时，时时可供热
天承太阳能热水器小康家庭必不可缺的产品
太阳能、燃气、电热水器，经济效益对比表
类型 太阳能热水器 燃气热水器 电热水器
装置投资 1500元 1500元 2800年
装置寿命 15年 6年 8年
每年燃料费 0元 600元 800元
15年总费用 1500元 10500元 14800元
危险系数 无 可能 可能
环境污染 无 有 有
热水器的安装及使用注意事项
1、热水器的安装工作建议有专业人员承担；
2、热水器安装地点应平坦，前方没有遮挡物体；
太阳能热水器的工作原理及作用_太阳能热水器的优缺点
太阳能热水器的工作原理及作用_太阳能热水器的优缺点
太阳能热水器利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置，是一种热能产品。所以很多的人都想知道太阳能热水器是如何加热的。下面是小编为大家整理的太阳能热水器的工作原理及作用，希望对你们有帮助。
太阳能热水器的工作原理
吸热过程
真空管式热水器的吸热时，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。
平板式热水器，一般为分体式热水器，介质则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。
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。
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。 1. 温差控制集热循环
太阳能热水地暖系统中有集热器温测器和水温感应器，集热系统吸收太阳能辐射后，集热管温度上升，当集热器温度和水箱温度水温差△t设定值时，检测系统发出指令，循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中，水被加热后再回到水箱中，使水箱内的水达到设定的温度。
第2阶段毕业设计_(论文)开题报告
西南科技大学城市学院
毕业设计（论文）开题报告
院 系 机电工程系 专业班级 汽车1204
姓 名 唐伦 学 号 201240179
题 目 真空管太阳能热水器设计安装与加工 题目类型 设计，制作
一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）
1、管式太阳能概述
真空管集热器具有全玻璃真空管集热器和热管式真空管集热器等多种形式。全玻璃真空管太阳能集热器是由多根全玻璃真空太阳能集热管插入联箱组成,由于真空管采用真空保温,进入玻璃管内的热能不易散失,因此,散热损失比平板集热器显著减小,在60℃以上的工作温度下,仍具有较高的热效率;在寒冷的冬季,仍能集热,并有较高的热效率。由于真空管太阳能集热器具有保温性能好、低温热效率高、成本低等优点,适合在北方地区使用,在家庭太阳能热水器上被广泛采用,国内市场的占有率约80%。
2、目的及意义
本设计的目的是为了全面复习、综合运用大学四年所学的基本理论、基础知识和专业技能，促进理论与实践、学习与研究的紧密结合，从而使基本理论深化，是基础知识扩展，是专业技能延伸。
3、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域
平板式太阳能在70年代就已经发明和应用，自从80年代发明真空管太阳能后，在整个业界平板式太阳能就慢慢退出市场现在在我国只占不到5%的份额，太阳能热水器也经历了60年代的焖晒式太阳能，平板式太阳能，真空管式太阳能，真空热管式太阳能的发展历程，现在真空管已经发展到了三高真空管，真空热管真空管。.当前我国自主开发的全玻璃真空管太阳能热水器在世界上处于领先平，并出口到日本、美国等发达国家。据统计，截止到1998年底，我国太阳能热水器生产厂有1000多家，年产量在250万平方米以上，年产值35亿元，从业人员1.5万人，用户达3000多万人，年产量及拥有量均居世界首位，成为我国节能领域的新兴产业，已引起国际能源界的关注，发展势头很好。进入90年代，中国在改革开放政策指引下，随着太阳能热水器的不断改进、大众文明意识的提高、人民生活水平的不断提高以及对生活热水需求的日益增长和拥有9亿人口的农村潜在，市场的开发，更是促进了太阳热水工业的迅速发展，太阳能热水器应用同时也得到了一个大规模进展，并且形成了与空调、彩电、冰箱等一样的大规模市场。太阳能热水器是利用集热器吸收太阳光，将光能转化成热能，并通过储水箱将热水储存的装置。苏州工业园区天润太阳能热水器厂成功研制了镶嵌在阳台栏杆上的平板-真空管太阳能集热器并申请了专利，实现了太阳能与建筑的有机结合。上海交通大学的袁颖利等研制了一种具有内插管结构的真空管太阳能空气集热器，该集热器整体解热效率高，且总体热损系数小。西安交通大学的任云锋、鱼剑琳等人将复合抛物面聚光器(CPC)与热管平板式集热器相结合，研究了一种以平面形吸热板为接收器的CPC型热管式太阳能集热器，该集热器相比普通热管平板式太阳能集热器具有集热温度、集热效率高且热损失低的特点。欧应成研制了一种采用新型合金材料和特殊结构制造的平板式太阳能集热器，它既能应用于建筑物瓦面和幕墙，也可应用于热水工程和家用太阳能热水器，实现了建筑瓦面与散户安装的统一和兼容。
太阳能热交换真空管的原理和作用
太阳能热交换真空管的原理和作用
太阳能热交换真空管是一种被广泛应用于太阳能热水器中的高效热能转换设备。它可以将太阳能热能转化为可用热水，同时可以起到保温的作用。本文将介绍太阳能热交换真空管的原理和作用。
一、太阳能热交换真空管的原理
太阳能热交换真空管主要由两部分组成——外管和内管。外管采用高强度玻璃材质，内部则采用铜、铝或不锈钢等金属材质制成的热导管。该热导管内部充填着导热油或水等，其作用是传导和转移热能。
太阳能热交换真空管的原理是基于太阳辐射的原理。当阳光照射到表面时，光线穿透外玻璃管后，被热导管吸收，随后导热油或水就开始受热而变热。传热介质的热量被传递到周围的水箱中，使水箱内的水变热，从而满足日常用水的需求。
二、太阳能热交换真空管的作用
太阳能热交换真空管的最主要作用是将太阳能光能转化为热能，并将其传递到周围的水箱中，为我们提供热水和供暖。
此外，太阳能热交换真空管还有以下几个功能：
1.保温功能——由于太阳能热交换真空管采用真空技术，在其内部形成真空层，从而减少了热量的散失，保证了热能向水箱的传输效率。
2.切断环保——太阳能热交换真空管不需要外部能源的供给，由太阳光自然辐射，无任何污染。
3.节能环保——相对于电热水器等燃气器具，太阳能热交换真空管的能耗非常低，在利用可再生能源的同时，也实现了节能环保的目的。
总之，太阳能热交换真空管作为一种高效的太阳能热水器设备，在满足人们的日常热水和供暖的同时，也为环保事业做出了贡献，未来有望成为绿色能源的主力。
真空管太阳能热水器冬季热性能研究
第２４卷，总第１３９期 ２００６年９月，第５期 《节能技术》 ＥＮＥＲＧＹ ＣＯＮＳＥＲＶＡ ｎＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．２４．Ｓｕｍ．Ｎｏ．１３９ Ｓｅｐ．２００６，Ｎｏ．５
真空管太阳能热水器冬季热性能研究
段征强，赵军
（天津大学机械学院热能工程系，天津３０００７２）
摘 要：本文根据ＧＢ／Ｔ １９１４１—２００３，设计建立了一套太阳能热水器热性能的测试系统，并用 此系统对天津市场上销售的１６种太阳能热水器产品进行了冬季的热性能测试，并分析了其主要的
热性能指标，日有用得热量和平均热损因数。
关键词：热性能；日有用得热量；平均热损因数；真空管太阳能热水器
中图分类号：ｑ３＜５１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—６３３９（２００６）０５—０４５８—０２
刃 ｒｍａｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｃｕｕｌｎ Ｔｕｂｅ Ｓｏｌａｒ Ｗａｔｅｒ Ｈｅａｔｅｒ ｉｎ Ｗｉｎｔｅｒ
ＤＵＡＮ Ｚｈｅｎｇ—ｑｉａｎｇ，ＺＨＡＯ Ｊｕｎ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｓｅｔ ｏｆ ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｖａｃｕｕ／ｎ ｔｕｂｅ ｓｏｌａｒ ｗａｔｅｒ ｈｅａｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＢ／Ｔ １９１４１
—２００３ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ １６ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｖａｃｕｕ／ｎ ｔｕｂｅ ｓｏｌａｒ ｗａｔｅｒ ｈｅａｔｅｒ ｉｎ ｗｉｎｔｅｒ．Ｗｅ ａｎａｌ—
ｙｓｅ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ｄａｉｌｙ ｕｓｅｆｕｌ ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ｈｅａｔ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌ ｐｅｒｆｏｌｒｎａｎｃｅ；ｄａｉｌｙ ｕｓｅｆｕｌ ｅｎｅｒｇｙ；ａｖｅｒａｇｅ ｈｅａｔ ｌｏｓｓ ｆａｃｔｏｒ；ｖａｃｕｕ／ｎ ｔｕｂｅ ｓｏｌａｒ ｗａｔｅｒ ｈｅａｔｅｒ
“U”形玻璃真空管太阳能集热器应用型研究
中国新技术新产品2022 NO.2（下）
- 77 -工 业 技 术
０ 绪论
当前，全球能源短缺，全球天然气还可以开采65年，
石油还可以开采40年，煤炭能够开采155年，因此，研
究和发展新能源成为迫切需求。当前，在我国的能源结构
中，煤炭仍然处于主导地位，在我国一次能源中占70%以
上，我国的煤炭主要用于火力发电，由于煤炭对环境的污
染远高于石油和天然气，因此我国在环境治理方面存在较
大压力，尤其要重视在推进宜居城市建设、乡村环境治理
方面。开发利用新能源成为各国的迫切需要，甚至已上升
至战略地位。太阳能是最安全的新型能源，提高转换效率
是太阳能利用的核心问题。
１ 真空管式集热器概述
直接利用太阳能有3种形式，分别为光电、光热和光
化学。虽然利用太阳能发电，已经形成了完整的产业链，
但是应用最广的是光热形式。虽然太阳能有很多的优点，
但是缺点也十分明显。例如太阳辐射能的能量密度较低，
具有较大的间歇性，空间分布不均匀，容易受气候条件和
地理环境的影响，因此太阳能集热器的发展基本朝提高集
热效率和优化储热方式来进行。其结构分为转化部件（集
热器）和储存部件蓄热器2个部分，而围绕转化效率，集
热器技术是整个系统的关键，集热器制造技术优劣和水平
的高低直接影响系统吸收和利用太阳能的能力[1]。该文主
要讨论的是非聚光类太阳能集热器，并按照有无真空空间
可以分为平板集热器和真空管式集热器。为了减少集热器
的对流、传导和辐射等过程的换热损失，可以将吸热体与
透明盖板之间的空气抽去，使该空间成为真空，从而成为
真空管型集热器。
２ 全玻璃真空管集热管改进及改进后的集热器传
热分析
２．１ 全玻璃真空集热管的改进
由于全玻璃真空集热管的管内存水量较大，从而造成
了水温的上升时间较长，整个系统启动迟缓，往往不能及时满足需求；由于热水不能被取出，导致系统的热水利用
效率降低，浪费了热资源；由于管内装的是液态水，在使
用过程中一支管的破损就使系统不得不停止工作。为了克
服上述缺点，该文采用内插“U”形管的全玻璃真空集热