全玻璃真空太阳能集热管的性能的判断

新洁电子

全玻璃真空太阳能集热管（以下简称真空集热管）是当前我国太阳能光热领域产量最大，使用最广，节能效果最突出的太阳能热水系统的核心基础元件。它的性能好坏，直接关系到热水器的热性能。目前，国内生产真空集热管的厂家与品牌众多，技术水平参差不齐，价格高低悬殊，宣传口径也很不一致。那么，怎样判断真空集热管的性能好坏呢？
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      国家质量监督检验检疫总局与国家标准化管理委员在2005年5月25日联合发布了新的国家标准《全玻璃真空太阳集热管》（GB/T 17049－2005）。新标准自2005年11月1日开始实施，从而取代了1997年发布，已经实施达8年之久的旧标准（GB/T 17049－1997）。因此，我们判断真空集热管的性能优劣，只能以新发布的国家标准为依据。新旧标准相比，主要技术内容变化有：

! v7 D% I5 G5 p" D6 |5 X1 T       ——提高了真空集热管及其材料的光热性能指标
" e3 d: o' E' N- u2 Z      ——增加了罩玻璃管直径为58mm的真空集热管的技术规定
       ——增加了真空集热管的真空品质检测
/ q; C9 ?! ^9 G7 B0 c% K* G       ——增加采用钢球进行机械冲击试验

      1.太阳透射比
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0 t( B! }  v& X  U/ L; [- |      新国标中规定的玻璃管材料的太阳透射比τ≥ 0.89（AM1.5）。这是针对名为“硼硅玻璃3.3”的一种高硼硅玻璃材料的理化性能指标。
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& P/ d# x, j: v8 {2 _2 u2 i       “硼硅玻璃3.3”的平均线热膨胀系数α（20℃～300℃）=（3.3±0.1）×10-6K-1。我们习惯把它称为“硼硅玻璃3.3”。用“硼硅玻璃3.3”制作的玻璃管，其太阳透射比τ≥0.89（AM1.5）。“AM1.5”即大气质量为1.5。
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: @& ^1 l4 [1 Y" w& n2 @+ j: w      所有制作真空集热管的厂家，都会说自己使用的原材料是“硼硅玻璃3.3”。但是，如果制作真空集热管的玻璃不是“硼硅玻璃3.3”，或是其含有过多的其他元素（如铁），玻璃颜色就会带有其他颜色（如绿色）。这样的玻璃材料制作出的真空集热管，太阳透射比会大大低于0.89（AM1.5），因而严重影响集热管的热性能。

      2.太阳吸收比与半球发射比

& N1 J, L9 G' F1 A- G  `* {      太阳吸收比与半球发射比是对太阳选择性吸收涂层的技术要求。
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      新国标规定：吸收涂层的太阳吸收比α≥0.86（AM1.5），与旧国标相同。半球发射比εh≤0.080(80℃±5℃)，比旧国标（0.09）降低了0.01；对于真空集热管来说，既要有较高的太阳吸收比，还要有很低的发射比，集热管的热效率才会得以提高。因此，这是两个极为重要的参数。

* p- [4 E. b: k$ g" l6 o      目前，我国制作真空集热管普遍采用的仍然是多层铝-氮/铝太阳选择性吸收涂层制造技术。