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    太阳能热水器热管式真空管集热器的优点

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    太阳能热水器热管式真空管集热器的优点

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    我国早期太阳能热水器热管式真空集热管产品的玻璃管直径为100mm,长度2000mm,厚度2.5mm。其后,逐步生产出外玻璃管直径为80mm,长度为1500mm,直径为58mm,长度为1800mm等多种产品。
    1.热管
    热管是利用汽化潜热高效传递热能的强化传热元件,其传热系数比相同几何尺寸的金属棒的导热系数大几个数量级。在热管式真空集热管中使用的热管一般都是重力热管,也称为热虹吸管。重力热管的特点是管内没有吸液芯,冷凝后的液态工质依靠其自身的重力流回到蒸发段,因而结构简单,制造方便,工作可靠,传热性能优良。目前国内大都使用铜一水热管,国外也有使用有机物质作为热管工质的,但必须满足工质与热管壳体材料的相容性。
    由于采用了热管技术,热管式真空集热管具有许多优点:
    (1)耐冰冻——真空集热管内没有水,热管又采取了特殊的抗冻措施,因而耐冰冻,即使在—40℃的环境温度下也不冻坏;
    (2)启动快——热管工质的热容量极小,因而真空集热管启动很快,而且在瞬变的太阳辐照条件下可提高其输出能量;
    (3)保温性能好——热管具有独特的“热二极管效应”,即热量只能从下部(蒸发段)传递到上部(冷凝段),而不能从上部(冷凝段)传递到下部(蒸发段),因而在夜间或当太阳辐照较低时可减少受热介质向周围环境的散热;
    (4)承压能力强——所有真空集热管及其系统都能承受自来水或循环泵的压力,多数真空管集热器还可用于产生10Pa以上的热水甚至高压蒸汽;
    (5)耐热冲击性能好——所有真空集热管及其系统都能承受急剧的冷热变化,即使对空晒很久的真空管集热器系统突然注入冷水,真空集热管也不会因此而炸裂;
    (6)易于安装维修——真空集热管内没有水,真空集热管与集管之间又采用“干性连接”,所以不仅安装方便,而且可以在不停止系统远行的情况下更换真空集热管。
    当然,由于热管内的液态工质是依靠其自身的重力从冷凝段回到蒸发段,所以在安装时要求真空集热管与地面保持一定的倾角(通常在15度以上),这是使用热管式真空管集热器的不足之处。

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