真空管型太阳能热器.ppt

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3.3×10-7。 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=7.5006×10-3托≈7.5×10-3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 760~1托 中真空 1~10-3托 高真空 10-3×10-7托 超高真空 ＜10-7托 3、 真空的获得 a.低真空的获得：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760~5×10-4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10-7~10-10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