热管集热器

原理图：

实物图：

参数：

1.超导热管（小热管）

1.1三靶（三高）太阳能集热管，规格Φ58*1800mm

1.2热管

1.2.1冷凝端规格：Φ14mm/24mm，长度70mm，壁厚0.8mm

1.2.2主管规格：Φ8mm，长度1700mm，壁厚0.6mm

1.3超导液：兑水乙二醇

1.4铝翅片：两片式，长度1600mm，厚度0.2mm

1.5管塞：不锈钢及硅胶

2.联箱

2.1材料：铝合金，厚度2mm

2.2端盖：尼龙塑料件

2.3联箱密封圈：硅胶

2.4联箱防尘圈：硅胶

3流道

3.1TU2紫铜管，Φ35mm，厚度1.0mm，装配Φ14mm冷凝端的热管

3.2 TU2紫铜管，Φ42mm，厚度1.0mm，装配Φ24mm冷凝端的热管

4.保温层：岩棉，厚度45mm，密度50kg/m³

5.进出水口水咀

5.1材质：黄铜，G1/2″或G3/4″外螺纹

5.2可根据客户需求定制

6.支架

6.1材质：铝合金，厚度2mm

6.2课根据客户需求定制

7.尾托：尼龙可调尾座

大小热管简介

热管式真空太阳能集热管（简称热管式真空管或热管真空管），是金属吸热体太阳能真空集热管的一种，热管真空管具备了全玻璃真空管良好的集热和保温性能，以及平板式集热器金属的良好导热性能和机械强度，并且它以热管作为核心传热原件，具有其它类型的太阳能集热产品不可替代的优势。热管真空管产品在太阳能光热领域的应有已经有20多年的历史，因其生产技术要求较高，生产工艺复杂，并且以铜和铝为主要材料，成本高于玻璃真空管产品，一直以来市场应用相对较少，目前，太阳能集热产品应用范围不断扩大，市场对太阳能对太阳能集热产品的要求越来越高，热管真空管太阳能产品已逐渐被用户认可。本次经甲方要求，我方将“天普”生产的大热管集热器TPR100*2000*16及小热管集热器TPR58*1800*25的技术参数介绍如下。

一、天普TPR100200016大热管式真空管集热器

1、大热管真空管集热器结构及性能

热管式真空管集热器结构如图所示，由真空集热管、导热块（或导热套管）、连集管、保温材料、保温盒、尾托架等部分组成。

二、天普TPR58180025小热管式真空管集热器

1、小热管真空管集热器结构及性能

我公司生产的小热管集热器是目前国内先进的热管式太阳能集热器。集热器外型尺寸为长1924mm，宽2005mm。集热器由集热器联箱、全玻璃真空超导管、超导管内Φ8-14mm紫铜相变热管、可调节式ABS尾托、铝合金专用型材支架等组成。

天普新能源生产的集热器的小热管超导管采用新型优质硼化硅全玻璃真空管，直径为ø58㎜，管长1800mm。联箱内胆采用SUB304/2B不锈钢板制作，厚度为0.6mm，中间层为保温材质岩棉，厚度≥45mm，密度≥50kgs/M3，外用0.5 mm镀铝锌板包装。

集热器联箱出水口尺寸为DN16不锈钢管。集热器集热管采用ø58㎜，长1800㎜共25支组成。每组集热器集热面积为 3.85㎡。

热管式集热器的热性能：采用高硼硅3.3玻璃真空管，氮化铝镀膜玻璃真空管玻璃罩管，高真空保温导热器件 Φ8-14mm紫铜相变热管，空晒温度 ≥260℃，承压能力 ≥0.9MPa。

三、热管真空管的构造

热管真空管上使用的热管是紫铜重力热管（也称为热虹吸管，特点是管内没有吸液芯），热管内部充注有专用热管工质，经排气处理后封闭为真空状态，。热管以焊接在其上的金属封盖为界分为冷凝段和蒸发段两部分，金属封盖和玻璃管封接经排气处理后形成真空管，热管蒸发段和焊接其上的金属吸热板封装在真空管内。热管蒸发段用来吸收吸热板采集到的太阳能热量并传递到冷凝段，冷凝段再将太阳能热量传递给被加热的工质。

金属吸热板是热管式真空管的核心部件，其性能直接决定热管式真空管的热性能。目前市场上的热管式真空管所采用的集热板一般为无氧铜吸热板或铜—铝复合吸热板，吸热板表面采用磁控溅射工艺形成高吸收率、低发射率的选择性吸收涂层。吸热板与热管通过超声焊接或激光焊接结合在一起或嵌套在一起，确保热量快速传导。

将膨胀系数差别很大的金属盖和玻璃管封接在一起是热管式真空管产品的一个关键技术。玻璃—金属封接技术大体可分为两种：一种是熔封，也称为火封，它是借助一种热膨胀系数介于金属和玻璃之间的过渡材料，利用火焰将玻璃熔化后封接在一起；另一种是热压封，也称为固态封接，它是利用一种塑性较好的金属作为焊料，在加热加压的条件下将金属封盖和玻璃管封接在一起。因为热压封技术具有封接温度低、封接速度快、封接材料匹配要求低等优点，所以目前国内玻璃—金属封接大都采用热压封技术，热压封使用的焊料有铅、铝等。

为了使真空集热管长期保持良好的真空性能，热管式真空集热管内一般应同时放置蒸散型消气剂和非蒸散型消气剂两种。蒸散型消气剂在高频激活后被蒸散在玻璃管的内表面上，像镜面一样，主要作用是提高真空集热管的初始真空度；非蒸散型消气剂是一种常温激活的长效消气剂，主要作用是吸收管内各部件工作时释放的残余气体，保持真空集热管的长期真空度。

四、热管真空管的工作原理

在热管式真空管接受阳光照射时，表面镀有选择性吸收涂层的金属吸热板吸收太阳辐射能并将其转化为热能，传导给与吸热板焊接在一起的热管，使热管蒸发段内的少量工质迅速汽化，被汽化的工质上升到温度相对较低的热管冷凝段，释放出蒸发潜热使冷凝段快速升温，从而将热量传递给集热系统工质。热管工质放出汽化潜热后，迅速冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发段。因热管内部为真空状态，所以工质在其中流速非常快，使热管的传热速度可达80－100厘米／秒，通过热管内不断重复的汽—液相变循环过程，快速高效的将太阳热能源源不断的输出。

五、热管式真空管的特点

1、传热速度快

热管真空管的传热速度快是由两方面因素决定的，一是热管真空管的吸热板和热管的材质均采用紫铜等导热性能良好的材料，通过超声焊接工艺紧密焊接在一起，传热热阻较小。二是热管真空管的核心传热原件热管本身具有非常高的传热速度。

2、启动速度快

和全玻璃真空管等集吸热、传热、储热或输送被加热工质等功能于一身的其它集热管产品相比，热管真空管在工作时仅起到吸热和传热的作用，被加热工质不进入真空管内，其热容小，吸热部件可以在很短的时间内达到比较高的温度并向集热系统传热，日照不稳定的多云天气，这方面优势更加明显。

3、有效得热量多

热管真空管的热容小，启动速度快，避免了真空管内工质储存的热量不能被有效利用造成的热损失，并且热管具有“热二极管效应”，即传热具有方向性，只能自下而上由蒸发段向冷凝段单向传热，而不能逆向传递，因此，在没有日照时，避免了温度较高的集热系统和真空管内工质对流传热产生的热损失。同样的条件下，热管真空管可以比其他类型集热管输送出更多的热量。

4、集热效率高

热管真空管的吸热板采用镀有高性能选择性吸收涂层的金属条带，太阳能吸收率大于95%，发射率小于5%，并且具备启动和传热速度快、热损失小、有效得热量大等优势，与其他真空管产品相比，热管真空管具有更高的集热效率。

5、强度高

热管真空管采用单层高硼硅玻璃罩管，厚度是普通全玻璃真空管的1.5倍以上，强度更高，运输和安装过程中不易破损，使用过程中抗冰雹和外力冲击能力强，运行更可靠。

6、抗冷热冲击性能强

热管真空管内不走水，吸热体为金属，避免了因冷热冲击而造成真空玻璃管的破损，热管抗冻性很强，即使在-40℃度的低温下也不会冻坏。

7、易维护

热管真空管作为太阳能集热系统的加热元件，仅起到吸热和传热的作用，不会结垢，不易破损，所以只要保持真空管表面清洁即可，维护工作简单方便。