全玻璃真空管型太阳能集热器

定义

若干支全玻璃真空太阳能集热管一定规则排成阵列与联集管、尾架和反射器等组装成太阳能集热器；与循环管路、储水箱等组件组成分体式太阳能热水系统。

分类

1.按排列方式可以分为：

竖单排（真空管太阳能热管竖直排列）、横单排（真空管太阳能热管水平排列）和横双排三类。

2.按集热器的工作温度范围可分为：低温全玻璃真空管集热器、中温全玻璃真空管集热器、高温全玻璃真空管集热器；我们现在一般生活用热水器均为低温范围，中高温集热器一般使用于工业领域，如工业太阳能锅炉系统。

全玻璃真空管集热器基本结构组成：

全玻璃真空管型太阳能集热器结构一般可由以下组件：

1.全玻璃真空管；

2.联箱（铝合金结构）；

3. 漫反射板（CPC反光板）；

4.尾架（玻璃管托架，可采用PET材料）；

5.尾座（与联箱组成集热器的支撑框架）；

6.保温层（岩棉、聚氨酯泡沫等）；

7.配管接口（铜调节器接头）

8.翅片（导热片）

9.铜调节器或热管（导热介质载体）

技术要求

1）材料

(1)玻璃管材料应采用硼硅玻璃3.3。

a其理化性能应符合ISO3585:1998《硼硅玻璃3.3性能》与QB/T2436《全玻璃真空太阳集热管用玻璃管》的要求，以及玻璃管太阳透射比r≥0.89(大气质量1.5，即AM1.5，按ISO9806-1:1994计算)。

b玻璃管上不大于1mm的结石不得密集，即10mmX10mm范围内不得多于一个，整支管子上不得多于五个，结石周围不得有裂纹，大于1mm的结石不允许存在。

c玻璃管上不大于1.5mm的节瘤不得密集，即10mmX10mm范围内不得多于两个;整支管子上，不大于2.5mm的节瘤不得多于五个，大于2.5mm的节瘤不允许存在。

（2）太阳选择性吸收涂层的太阳吸收比α≥O.86(AM1.5)。

（3）太阳选择性吸收涂层的半球发射比εh≤0.080(80℃士5℃)。

（4）吸气剂应符合GB/T9505《蒸散型钡吸气剂》的规定。

2）空晒性能参数

太阳辐照度G≥800W/m，环境温度8℃≤ta≤30℃，全玻璃真空太阳集热管以空气为传热工质，空晒温度ts,空晒性能参数Y=(ts一ta)/G,Y≥190m℃/kW。

3）闷晒太阳辐照量

（1）罩玻璃管外径为47mm，太阳辐照度G≥800W/m，环境温度8℃≤ta≤30℃，全玻璃真空太阳集热管以水为传热工质，初始温度不低于环境温度，闷晒至水温升高35℃所需的太阳辐照量H≤3.7MJ/m。

（2）罩玻璃管外径为58mm，太阳辐照度G≥800W/ m，环境温度8℃≤ta≤30℃，全玻璃真空太阳集热管以水为传热工质，初始温度不低于环境温度，闷晒至水温升高35℃所需的太阳辐照量H≤4.7MJ/m。

平均热损系数

全玻璃真空太阳集热管的平均热损系数ULT≤0.85W/(m2℃)。

4）真空性能

全玻璃真空太阳集热管真空夹层内的气体压强p≤5.0X10Pa。

5）真空品质

全玻璃真空太阳集热管的内玻璃管于350℃下，保持48h，吸气镜面轴向长度消失率不大于50%。

6）耐热冲击

全玻璃真空太阳集热管应能承受不高于0℃的冰水混合体与不低于90℃热水交替反复冲击三次而不损坏 。

7）耐压

全玻璃真空太阳集热管内应能承受0.6MPa的压强。

8）抗机械冲击

钢球试验: 全玻璃真空太阳集热管应能承受直径为30mm的钢球，于高度450mm处自由落下，垂直撞击集热管中部而无损坏。

施工、安装要点

系统的施工安装应确保安全性和功能性，同时考虑与建筑结合。

应注意下列事项：

1) 要安装集热器（热水器）的结构上预先设置预埋件或固定螺栓，当集热器安装在砌体墙上时，应在预埋件处增设构造柱。非结构受力构件如轻质填充墙上不得设置集热器。

2) 在需做防水的部位，不得破坏防水层。

3) 采用支架安装时，应按照设计图纸的要求检查强度、耐久性、与建筑物的固定方式。

4) 设置可靠的避雷措施。

5) 贮水箱基座必须设在建筑物承重墙（梁）上，并预留固定用预埋件。预埋件与基座之间的空隙，应用细石混凝土填捣密实。

6) 贮水箱应用地脚螺栓与基础连接牢固。

7) 管路安装时，不得在结构梁柱、抗震墙的暗柱、端柱处穿管。穿过屋面、墙面应及时预埋套管，避免在已做好防水保温的屋面上凿孔打洞。

8) 太阳热水器安装节点做法可以参见国家建筑标准设计图集《住宅用热水器选用及安装》01SS126。

技术经济分析

采用太阳能作为热源供应生活热水是一项节能新技术。太阳热水系统的设置除考虑系统类型、辅助热源的种类和比例、集热器类型、贮热水容积以及集热系统的热性能和居民用热水负荷等诸多技术因素外，其经济性还取决于当地的太阳能资源和气候条件、居民的经济承受能力等非技术因素。经济技术分析可从经济性能和技术因素两方面进行。分为设计阶段的预评价和系统运行评价。

1) 经济性能指标

预评价是在系统设计完成后，根据系统形式，确定的集热器面积及集热器性能参数、设计的集热器倾角及给定的气象条件下，在系统使用寿命期内的节能效益分析。系统运行评价是系统建成投入运行后，进行长期监测，计算实际的节能效益。经济性能指标包括太阳热水系统的投资回收年限和太阳能保证率分析等。

2) 技术评价指标

包括设计阶段的预评价及系统运行评价

执行标准

1）产品标准

《全玻璃真空太阳集热管》GB/T17049-2005

《真空管太阳集热器》GB/T 17581-1998

2）工程标准

《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》GB/T 18713-2002

3）相关标准图

《太阳能集中热水系统选用与安装》06SS128

《住宅用热水器选用及安装》01SS126。