全玻璃真空太阳集热管光—热性能

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第1期太阳能学报v0I．22．N012001年1月AENERGIAESOLARISSINICA，200l全玻璃真空太阳集热管光一热性能殷志强，唐轩(清华大学．北京清华阳光能豫开发公司，北京Z00O~)摘要：从能量平衡方程导出全玻璃真空太用集热管的3个光．热性能参数，即热损系数、闷晒太阳鬻辐量和空晒性能参数y与真空集热管的覃昔玻璃的太阳透射比t、选择性嗳收表面的太阳嗳收比、发射比t、和集热管内的气体压强p，以及太阳辐厢度、环境温度和真空太阳集热昔的几何尺寸等函数关系。理论计算的真空太用集热昔的3个热性能参数与实验的结果比较一

2、致。上述全玻璃真空太阳集热昔的光-热性能参数已经被国家标准‘全玻璃真空太阳集热管}(GB／T17049—1997)采用。美■词：热损系数；闷晒太阳曩辐量；空晒性髓参数中圈分类号：TK515文献标识码：A器在工作时，启动慢；在夜间，集热管对天空辐射热0引言量，使集热管内储存的热能大量损失。当内和罩玻20年来，全玻璃真空太阳集热管经历了研究与璃管外径偏小时，则有效采光面积过小。1985年以开发、小批量、中批量和初步规模化的生产，在我国来，在模拟实验的基础上，清华太学提出了帕7mm逐步形成一个太阳光．热转换技术与应用的行业。和仲-皿．的内和罩玻璃管外径设计，屋内各有关厂取得一定经济效

3、益的同时，还有利于节省常规能源、家、用户与国际上用户的实践表骐，其经挤性与光．保护环境和减少c排放。热性能的效果良好。全玻璃真空太阳集热管的名义全玻璃真空太阳集热管构造像一个拉长的暖水长度为1．2m。1．5m和1．8m。．瓶胆，由两根同轴圆玻璃管组成，内、罩玻璃管间抽以铝膜为底层．渐变铝．氮复合薄膜为吸收层，成真空，太阳选择性吸收表面(涂层)沉积在内管的铝．氧介质薄膜为减反层的单靶磁控溅射技术，硼外表面构成吸热体，将太阳光能转换为热能，加热内硅玻璃3．3(BJ-TY)和_高效完善的高真空排气系统玻璃管内的传热流体。全玻璃真空太阳集热管通常的结合，为全玻璃真空太阳集热管初步规模化

4、生产采用单端开口的形式，在一端将内、罩玻璃管环形熔铺平了道路。通过对全玻璃真空太阳集热管的热性封在一起。真空集热管内装有吸气剂。能大量的测试结果中，寻求表征其光．热性能规律的以全玻璃真空太阳集热管为核心元件的真空管3个主要参数。同时，从能量平衡方程导出全玻璃太阳集热器的热损低，可以在冬季寒冷与太阳辐照真空太阳集热管的3个光．热性能参数，即热损系数度不很强的地区工作；可以运行在中、高温度。在寒U、阎晒太阳曝辐量H和空晒性能参数y与真空冷地带能四季提供生活用热水．还可以烧开水，高温集热管的罩管玻璃的太阳透射比r、选择性吸收表消毒，工业用热，除湿、干燥、空调、制冷、温室种植，水产养殖

5、与海水淡化等方面的应用。面的太阳吸收比n、发射比e、和集热管内的气体压内和罩玻璃管外径大时，全玻璃真空太阳集热强P，以及太阳辐照度、温度和真空太阳集热管的几管的有效采光面积大，但是对于水在玻璃管中的联何尺寸等函数关系。研铺与完善有关的测试仪器，集管的集热器，水的热容量过大。真空管太阳集热实验测量与理论计算进行了比较。收日期：1999．1008维普资讯http://www.cqvip.com2太阳能学报22卷分和开口端玻璃部分的辐射热损，这两部分用因子1全玻璃真空太阳集热管光一热性能b表示，b6×10w，；参数方程c计算真空集热管内低真空、过渡真空、高真在一定的太阳辐照度下，全玻

6、璃真空太阳集热空状态的气体热导系数。管的基本能量平衡方程为d吸热管表面选择性吸收涂层的发射热损Q=Q一Q(1)即cm=A)c_^U一)【2)式中e——吸收表面半球向发射比；e——罩管式中Q——工质的内能增加，J；Q——真空集热玻璃的发射比管吸收的太阳辐射能量，J；Q——真空集热管损失当发射比e很小时，可简化为的能量，J；c——工质的比热容，J／(℃)；m——工Q=A(T一T．)(8)质的质量，k异；r一真空集热管罩管玻璃透射比，由此可得到在温度下的热损系数，AM1．5：。——选择性吸收表面的太阳吸收比，u：}+(+孕)(+)(T+)AM1．5；G——太阳辐照度，w，m2；U——

7、热损系1An^(9)数，Wt(m2℃)；——工质平均温度，K；．——罩式中——真空集热管内气体的热导因子，W／K；管温度，K；A——吸热体表面积(内管表面积)，；e——内玻璃管温度为时的吸收表面半球向发A——真空集热管的有教采光面积，，考虑漫反射比射板的作用、20％的散射光以及罩玻璃管对不同人￡一￡一1．67×10(T．一)(1o)射角的光线的折射不同，取有效采光面积A=1．43A．⋯式中——内玻璃管温度为．时测定的吸收表1)空晒到最高温度时面的发射比。dT”2全玻璃真空太阳集热管光．热性能