太阳能主要集热器产品介绍(2)
3.热管式真空管集热器 (1)单管工作原理。 热管式真空管是我国开发成功的种金属吸热体真空管,于20世纪90年代中期投人市场,热管式真空管合应用了真空技术,热管技术,玻璃金属封接技术和磁控溅射涂层技术,不仅使用太阳能集热器能够全年运行,而且提高了工作温度、承压能力和系统可靠性,使太阳能热利用进入中高温领域。 热管式真空管的外形尺寸为Φ100mmx200mm,它主要由热管冷凝端、铜铝复合吸热片、热管蒸发段、外层玻璃管、金属端盖和消气剂等部件组成。 太阳光透过玻璃管,照射在吸热板上,高吸收率的太阳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15°,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-NAl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(或水)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刚性连接。被加热工质不流经真空管,因此真空管的安装十分简便,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。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。 (2)模块工作原理 热管式真空管集热器由真空管、集管和保温盒等部件组成。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。每攴热管真空管的冷凝端为铝制导热块,可以迅速将热量传递给集管,被加热的工质(水)经过集管时,温度升高。在工作过程中,真空管的冷凝端与导热块是良好导热。被加热工质不流经真空管,无炸管、工质外无危险,集热管不与介质发生干扰,即便真空管损坏,也不影响系统正常运行。保温盒内填充的保温材料,可以有效地控制了运行过程中的热量损失。 (3)系统工作原理 热管真空管集热器吸收太阳辐射能转化为热能,热量不断被集热器吸收,由循环泵将贮水箱中低温水输入集热器,水被加热后再回到贮水箱,不断循环,累积加热,使水箱中的水达到使用的温度,循环泵的工作由温差控制仪控制其运行,当集热器与储热水箱温度差运到设定值时,循环泵工作;当温度差达不到设定值时,循环泵不工作。 热管式真空管与集管之间采用“干性连接”的方法,即热管冷凝段通过特殊的结构与集管连接,真空管与集管内的液体是不相通的。当太阳辐射能使热管工质受热后汽化,工质蒸汽在冷凝段凝结,从而加热集管内的液体。其结果是,许多根真空管连续不断地将太阳辐射能转换成热能,并传递给集管内的液体,使集管内液体的温度逐步升高,并储存到储热水箱中以备使用。 (责任编辑:中建太阳能) |
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