太阳能热水工程真空管太阳能

目前在我国大规模生产应用的真空管，一般可分为玻璃吸热体真空管和金属吸热体真空管两大类。其中所谓玻璃吸热体真空管又称为全玻璃真空管，或双层玻璃真空管。此类真空管一般由两根不同直径的玻璃管组成；先在一头溶封后的内管外层真空涂镀上选择性吸热层；再分别将内、外两管溶封好的末端，配装带消气剂的弹簧支架套装好之后，再将预留开管口一端的两管管口进行环状溶封；随即通过外管末端事先预留的抽气管，将两管之间的环状空间抽成真空，最后溶封外管预留抽气管口，从而完成对整支玻璃真空管的生产加工。按此成熟工艺流程大规模机械化生产出来的全玻璃真空管集热器，今天已经成为中国大陆太阳热水器的主流产品。全玻璃真空管在内、外两管之间通过用抽真空的办法，较好地解决了集热管与保温管之间的对流热损问题，但却使自身变成了一支不能进行有效对流循环换热的单孔盲肠管。从真空管发明至今，几卜年过去了，全玻璃真空管单孔盲肠状低效换热的困局，以及真空管闷晒运行导致内管高温结垢、排污困难、遇冷水炸管、水箱底部存在死水区、系统难以实现集储分离、不便进行建筑一体化锚固安装等等长期存在的难题，国内外从理论到实践一直都没有得到简单而有效的解决。事实上，全玻璃真空管产品既有的上述一系列先天性缺陷，从问世之初就已经引起人们的关注了。为了解决全玻璃真空管对流循环换热的」司题，国内外的太阳能专家们，先后也想过很多解决办法例如1986年北京市太阳能研究所就着手开发能提高换热效率的热管式真空管，后来又有更多的太阳能专家研究并开发出了将玻璃内管改为U型(金属)管式真空管工质同心进出的金属套管式真空管或玻璃三套管真空管(又称为管中管)以及将内、外管两个端头同时打开的直通式真空管，也被称为无底真空管、双开口真空管等等这一系列为改善单孔盲肠状真空管对流循环换热性能，而开发出来的新型玻璃真空管或玻璃一金属真空管。从理论上说，虽然都不同程度地改善了真空管在对流循环换热方面存在的缺陷，不同程度地提高了真空管对流循环换热的效率，但却又引发出了一系列玻璃外管与金属内管之1司因材质、溶点、膨胀系数不兼容，而产生的真空管内、外管密封连接的技术困难同时，还派生出加工组装工艺复杂，材料消耗量大，成品率低，生产成本大幅度增加以及密封性和产品可靠性降低等更多更大芸至是得不偿失的难题。也许正因为真空管长期存在这一系列难以解决的跨世纪弊端所以，尽管1975年美国欧文斯一依利诺公司(Owens-IUinois)在1893年杜瓦发明的热水瓶内胆的基础上，最早开发出了双层玻璃真空管(又被称为。悉尼管。)，但在欧美国家却一直被认为它是一种在技术上还不够完善的半成品，因而没有得到更多的重视和大规模的生产应用。

昆明太阳能厂家和太阳能热水工程公司经过多年的试验研究，应用传热学的基础理论和现代流体力学的技术手段，以及现代数学物理方法及计算机模拟试验，在不改变现有真空管外观几何尺寸和生产工艺的前提下，经过多年努力，终于找到解决流体介质(空气或水流)在单孔盲肠管状真空管中，实现自然循环换热机制的技术手段，从而可大幅度地提高真空管自然循环光一热转换的效率。并在此基础上，成功设计出一组能将真空管内流体(空气或水流)简易分流的总成部件，在更高层次上实现了单支真空管自然循环换热功能的系统集成。能将每一支普通的全玻璃真空管，低成本简易地改装成了具备独立自然循环换热功能的集一热水器或空气集热器，从根本上解决了全玻璃真空管温差自然循环换热的历史性难题，有效地提高了真空管系统的光热转换效率，降低了真空管循环换热的运行温度，减少了真空管的辐射热损，平均可提高真空管光热转换效率达几十个以上的百分点，大大提高了真空管系统在使用温度下的热能产量和质量，由于该创新发明，克服了真空管死水闷晒，高温结垢的弊端，降低了内管纳污结垢和发生炸管的几率进而消除水箱死水区；延长了真空管使用寿命并实现了真空管无论是纵向还是横向并列组合条件下安装，都能实现通常意义上的集储分离，以及大型保温储热设施(或主体水箱)低位隐蔽安装的技术难题，也为满足多种方式的建筑一体化协调安装创造了条件。此外，还拓展出真空管强制循环和定温补(放)水的新功能，以及在太阳能干燥领域的更为广泛的热能应用。为进二步推动我国年产4亿多支真空管产品的技术升级改造，为我国太阳能热利用技术水平的提高奠定了坚实的技术基础。也为解决我国真空管产能过剩的难题，促进过剩产品的消纳，弥补太阳能干燥技术短板，促进我国太阳能热利用新技术更高水平的开发和推广应用，做出新的历史性的贡献。该高新科技项目，已分别获国家知识产权局授权的多项实用新型和发明专利。该发明的优点和有益效果是由于选用无毒、环保、隔热、抗热老化和耐候性能良好的热塑性新材料、新工艺按标准化、模块化、系列化要求，设计制造的真空管导流罩。分流器和与之相配套的总成部件从而开发出一整套在我国已实现大规模产业化生产的全玻璃真空管，在不需要做出任何外观几何尺寸和生产工艺调整或修改的前提下，就能实现对单孔盲肠状全玻璃真空管进行系统集成创新的技术改造从而大幅度提高真空管系统的热效率和可得热产量。而且，对全玻璃真空管太阳热水系列产品久已存在的其他弊端管温高、热损大、易结垢、易炸管、排污难、水箱死水区、难以实现单支系统集成，以及满足纵向、横向多种形式集储分离的建筑一体化安装等顽疾。也同时得到有效的克服和根本性的改善，从根本上解决了自全玻璃真空管问世几十年来，国内、外一直均未能攻克的跨世纪技术难题。 (责任编辑：中建太阳能)