《真空管型太阳能集热器.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《真空管型太阳能集热器.ppt（41页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、一、全玻璃真空管集热器,全玻璃真空太阳集热管发展及简介1发展a.1973年世界上出现石油价格猛涨，“能源危机”、“石油危机”推出平板式太阳能热水器。b.我国1979年开始，近20多年来发展较快，清华大学无线电电子系研制出全玻璃真空管集热器样机。c.分为三个阶段：A.1979年-1985年科研与开发。B.1986年-1992年完成国家“七五”科技攻关课题，年产3万支至15万支。C.1993年实施国家重点产、学、研。d.2003年，国内有200多家生产集热管厂，生产线达400条。2简介a.原理简单，集热管象拉长的保温瓶一样。b.质量要求严格，必须有好的吸热层，吸热层的吸收率要高，热反射率要低，有好
2、的保温防止热量向外对流，传递向外幅射。c.一般要求吸收率90%以上，反射率9%以下。d.材料为高硼硅玻璃，膨胀系数小于3.310-7。,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.,1、真空概念：a.“真空”是指在给定空间内，气体压强低于一个大气的气体状态，同正常大气相比，是较为稀薄的一种气体状态。我们所说的真空是相对的，绝对真空是不存在的。b.真空的主要特点：与一个大气压相比，单位体积中气体分子的数目较少；气体分子之间相互碰撞的次
3、数较少；在单位时间内碰到某一表面（如容器壁）上的气体分子数也比较少。,2、真空度量的单位和真空区域的划分 a.真空度量的单位：压强这个参数使用的多，最常用的是“毫米汞柱”或“托”。1托就是指在标准状态下1毫米汞柱对单位面积的压力。因此，1托=1毫米汞柱。随国际单位的推行，正式确定“帕斯卡”简称“帕”为气体压强的国际单位。1帕=1牛顿/米2=7.500610-3托7.510-3托。压强和真空度是两个完全不同的概念。真空度高就意味着压强低；反之，真空度低，压强就高。,b.真空区域的划分：低真空 7601托 中真空 110-3托 高真空 10-310-7托 超高真空 10-7托3、真空的获得 a.低
4、真空的获得：一般采用旋片式机械泵，工作的原理是基于变容作用，用油来保持运动部件之间的密封，靠机械的办法，使某一密封空间的容积周期性地增大（抽气）、缩小（排气），从而达到连续抽气和排气的目的。工作的范围为760510-4托。,b.高真空的获得：一般采用油蒸气扩散泵，工作的原理是泵油经电炉加热后，产生的油蒸气沿着泵芯导流管传输到上部各级喷嘴，蒸气流在喷嘴帽处改变方向，由于喷嘴处的咽喉缝截面积很小，于是油蒸气高速蒸气从喷嘴喷出，形成了定向运动的射流。若气体分子扩散到油蒸气射流区域，与油蒸气分子发生碰撞，便得到了与油蒸气相同的运动方向和速度。由于油蒸气流密度远大于被抽气体密度，只要使油蒸气流和泵壁之间
5、保持相当角度，则气体分子大部分将被带到喷嘴下方。这样，气体分子被油气流逐级向下推送、压缩，最后由前级泵抽出系统。而油蒸气碰到冷泵壁后，被冷凝成液体，顺泵壁流回油锅继续循环使用。工作的范围为10-710-10托的极限真空。,全玻璃真空管介绍：全玻璃真空管的结构：由外玻璃管、内玻璃管、选择性吸收涂层、弹簧支架、消气剂等部件组成，其形状如一只细长的暖水瓶胆。1.外玻璃管2.内玻璃管3.选择性吸收涂层4.真空5.弹簧支架6.消气剂7.保护帽,全玻璃真空管的一端开口，将内玻璃管和外玻璃管的管口进行环状熔封；另一端分别封闭成半球形圆头，内玻璃管用弹簧支架支撑于外玻璃管上，以缓冲热胀冷缩引起的应力。在内玻璃
6、管和外玻璃管之间的夹层抽成高真空。在外玻璃管尾端一般粘结一只金属保护帽，以保护抽真空后封闭的排气咀。内玻璃管的外表面涂有选择性吸收涂层。弹簧支架上装有消气剂，它在蒸散以后用于吸收真空集热管运行时产生的气体，起保持管内真空度的作用。,全玻璃真空管集热器的基本结构,若干支真空管按照一定规则排列成的真空管阵列与联集管（或称为联箱）、尾托架和反射器等部件一起组成一台真空管集热器 全玻璃真空管集热器的联箱一般有圆形和方形两种，多采用不锈钢板制作，集热器配管接头焊接在联箱的两端。联箱的一面或两面按设计的真空管间距开孔，真空管的开口端直接插入联箱内，真空管与联箱之间通过硅橡胶密封圈进行密封。,为了提高真空管
7、集热器的性能，一些厂家的产品在真空管阵列的背面增设了反射板，其中多为平面漫反射板，一般采用铝板或涂白漆的平板制成。因为反射板长期暴露在空气中，容易积聚灰尘和污垢，需要经常清理，否则反射效果会受到影响，并且反射板增大了集热器的风阻，影响集热器安装的稳定性，所以，风沙比较大的地区不宜安装带反射板的集热器。,按照真空管的安装走向的不同，全玻璃真空管集热器可分为竖直排列（南北向）和水平排列（东西向）两种排列形式，其中水平排列又有水平单排和水平双排两种形式。,真空管技术要求：材料采用硼硅玻璃3.3；平均热损失系数0.9W/m2真空度510-2Pa；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
8、遍而不损坏；耐压冲击应能承受0.6Mp的压力；抗冰雹要求应在径向尺寸不大于25mm的冰雹袭击下不损坏。,玻璃管材料（硼硅玻璃）,高硼硅玻璃特性 高硼硅玻璃具有良好的抗化学侵蚀性、抗热冲击性；机械性能好；使用温度高；具有良好的工艺性。高硼硅玻璃的理化性能,高硼硅玻璃采用标准 采用中华人民共和国轻工行业标准QB/T2436-99全玻璃真空太阳能集热管用玻璃管。我集团在行标基础上对规格尺寸和外观指标进行加严，同时补充了型式检验和产品使用说明。高硼硅玻璃主要技术参数,高硼硅耐热玻璃器皿的性能优势：1.材料细密，不吸水。2.耐酸、耐碱、耐水性能优越。3.硬度高、耐磨擦、可用洗碗机清洗。4.极易清洗、不易
9、结渍，长期使用光洁如新。5.不含对人体有害物质。6.微波炉中使用，加热不烫手，吸收微波极少，省电节能。7.具有耐急冷、急热、抗冲击、不易碎等特性。,高硼硅耐热玻璃器皿，采用新配方、新技术、新工艺，造型设计美观雅致，是应用于宾馆、酒店、家庭的绿色环保用品，主要有：1.微波炉用品。2.民用高档器皿。3.建材高档装饰用品。如空心玻璃砖。,全玻璃真空太阳集热管制造工艺,1）拉封：对内玻璃管一端拉圆头，外玻璃管一端拉圆头并接排气尾嘴;2)清洗：对内玻璃管和外玻璃管表面清洗、烘干，保证玻璃管表面清洁，便于镀膜和保证全玻璃真空太阳能集热管真空夹层的真空品质；3）镀膜：采用磁控溅射镀膜工艺和设备，在内玻璃管外
10、表面制备选择性太阳吸收涂层，并将内玻璃管装配到带有弹簧卡子的外玻璃管内；4）环封：对全玻璃真空管太阳集热器开口端内玻璃管和外玻璃管进行熔封，使内外玻璃管之间能够形成真空夹层；,生产主要工艺为：拉封、清洗、镀膜、环封、排气、检验、装箱7个主要工艺及相关辅助工序。,5）排气：对全真空玻璃管太阳集热管进行高温烘烤，对真空层进行排气，确保真空夹层具有良好的真空品质，对点焊在弹簧卡子上的吸气剂蒸散，在全玻璃真空太阳集热管圆头端形成吸气剂膜，以维持真空夹层的真空度；6）检验：对成品全玻璃真空太阳集热管质量和性能检验，确保全玻璃真空太阳集热管技术指标符合GB17019-2005的要求，或公司企业标准的要求7
11、）装箱：对合格品全玻璃真空太阳集热管进行包装、入库,全真空玻璃管的几种改进形式,1、带热管的全玻璃真空管,热管的原理,2、带U形管的全玻璃真空管,3、内聚光式真空集热管,将太阳光聚焦后投射到吸热管上可以提高集热管的运行温度，把聚焦反光镜与吸热管一同放入真空管内构成内聚光真空集热管，下图是内聚光真空集热管的纵向截面图，说明了聚光原理。在罩玻璃管中轴位置有吸热管，吸热管下方有金属镜面反射板。若反射板采用标准抛物面，只有正面光束能汇聚到吸热管，对于侧方光束必须有跟踪系统方可接受，内聚光真空集热管的反射板采用复合曲面设计，可使正射光束与斜射光束均能会聚在吸热管上，无需跟踪系统。,4、直通式真空集热管,内聚光真空集热管提高了集热管的运行温度，并能在比较大的角度范围聚焦太阳光，再把真空管做成直通的，被加热水直接在管中流动，可大大提高传热能力。,
