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  • 太阳能热水工程真空管10大技术难题

      真空管太阳能集热器是与热箱型平板集热器,彼此平行发展起来的又一款太阳能集热装置,两者之间不存在。血缘。或相互继承与否的代际之分。这正如牛和马,都是人类祖先驯化选育来驱使为其服务的兽力,不好说谁?#20154;?#26356;强,各有所长,各具其短完全没必要在它们之间排序分高低。真空管集热器?#27425;?#28909;材料的不同可划分为玻璃吸热体真空管(又称为全玻璃真空管)以及金属吸热体真空管(或称为玻璃一金属真空管,包括热管式真空管、U形金属管真空管、同心金属套管式真空管、储热式真空管、直通式真空管等)两大类。在20世纪七八十年代,先后由北京太阳能所的龚堡所长和清华大学的殷志强教授等知名专家,分别从欧美及澳大利亚先后引进了热管式真空管和全玻璃真空管早期的生产技术。随后由北太所和清华阳光在其基础上,分别对两者进行深度生产工艺的技术开发,并分别在两家实现了拥有中国完整自主知识产权的新技术产业化生产流水线。从两种真空管的生产工艺相比较,全玻璃真空管的工艺较为简单,价格也相对更具有竞争力。利用全玻璃真空管在当时我国已有的。圆卧水箱加平板集热器。家用紧凑型太阳热水器的基础上,开发出了相对应的直插式。圆卧水箱加真空管。型家用太阳热水器。这种主要由全玻璃真空管、圆卧保温循环水箱和冲压成型的板式脚架三个标准部件简单组合而成的家用热水器,结构上比平板型更为简单,金属消耗量也更低。只要将三大部件实现了标准化、模具化的大规模流水线生产,就可在产?#20998;?#37327;和互换性更有保障的前提下,将紧凑型的家用太阳热水器的生产成本降得很低,从而取得较好的经济效益。进入90年代以后,全玻璃真空管的生产技术在国内得到大面积普及,实现了长江南北的海?#21487;?#20135;;于是全玻璃真空管直插式家用太阳能热水器,脱颖而出,风行全国。截至2010年的不完全统计,我国已建有2 000余条全玻璃真空管镀膜生产线,年产全玻璃真空管4亿多支,年组装真空管热水器4 600万m2。全玻璃真空管太阳热水器在进入21世纪之后,在我国国内市场从初期与简易非循环热水器和。圆卧水箱加平板集热器。为代表的平板热水器约各占1/3市场比例的基础上,一路扶摇直上,最高占据了全国家用太阳热水器市场份额的95%以上,几乎成了中国家用太阳热水器的代名词。在全世界的太阳热水器保有量中,全玻璃真空管型太阳热水器中的97%,为中国人所使用。除中国之外,只有印度、巴西、南非、泰国等少数发展中国家,从中国进口少量的真空管,年销售出口创汇金额也就是两三亿美元。出现这种反常现象的根本原因还在于尽管全玻璃真空管集热器在内外管之间用抽真空的办法,?#34892;?#22320;降低了管芯与管壳之间的对流热损,并在此基础上实现了集热器基础单元的标准化生产但处于玻璃真空管内管中的热水,与高位圆卧保温储热水箱中的冷水,进行宏观对流循环换热的通道。却被此种。单孔盲肠?#30784;?#30340;全玻璃真空管结构复杂化了,通过对数以亿支全玻璃真空管的实际使用,人们发现这种全玻璃真空管,同样存在一系列尚赤储得到妥?#24179;?#20915;的技术难题:
    第一,百插式真空管太阳热水器难以实现集、储分离,保温储热循环水箱的低位隐蔽安装整个系统与现代建筑物外立面,更难实现建筑一体化的协调W固安装。
    第二,斜向上插人到水箱中的真空管,与水箱接口处极易发生漏水现象,随水流进人到内管中的污物和闷晒产生的水垢,无法简易排除。
    第三,单孔盲肠状,真空管高温闷晒集热的特性,导致内管管壁严重结垢;使得每支真空管平均使用不到2年-3年,集热效率就明显下降。
    第?#27169;?/strong>向上插入到水箱中部的"单孔盲肠管。,通过同一个管口进行冷、热水的吞吐换热,必然破坏管口区域的流体温度场分布,造成不同温度流体质点之间的渗混,增大了两者之间对流循环换热的阻力,导致整个系统升温缓慢,难以建立起有秩的温差循环换热机制和水箱的水温分层,影响整个系统热效率的提高。
    第五,通过纵向联箱横向口对口卧式接插安装的真空管,不仅增加了每一支真空管冷热水吞吐热?#25442;?#30340;阻力,而?#19968;?#20250;造成相邻对接真空管管口之间不同温度工质流体质点的相互混杂与干?#29275;?#20174;而导致整个联箱系统温度场分布的混乱,温差循环换热秩序的紊乱,影响系统自然循环热?#25442;?#31209;序的建立和对流循环效率的?#34892;?#25552;高。
    
          
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