集热器原理

热管集热器
国内对热管式真空集热管及其太阳集热器的研究始于1986年，由北京太阳能研究所所开展。北京太阳能研究所何梓年等人在早期研究了热管式真空集热管的热性能测试方法，利用一套专门设计的“测量块”，集热器原理，可以通过测定传导热阻两端的较大温差而获得集热管的输出功率，提高了测量精度。他们还在传热分析的基础上，集热器，提出了热管真空管型太阳集热器的总热损系数、效率因子和热转移因子的计算方法，通过试验测定了单根热管式真空管及集热器的瞬时效率曲线，与理论计算值符合较好。南京工业大学徐吉富，朱跃钊等人针对热管式真空集热管的结构进行了分析，假定了合理的边界条件，建立了二维数学模型。并利用FLUENT软件模拟管内热量传递过程，揭示分析了其温度场和流场的分布规律和影响因素；模拟以水、导热油、空气三种介质为例，空气的温升速度最快，其次是导热油和水；证明了导热油的引入是热管式真空集热管未来发展的一个方向；由热损失分析发现，90%以上的系统热损失都集中在涂层上，因而选择吸收率更高、反射率低的涂层材料是提高集热效率的一个重要发展方向；他们还将改进的导热油型热管式真空集热管制作出单轴跟踪槽式聚光太阳集热器，分析了其热效率和火用效率，结果表明随着集热器聚光比和太阳光照强度的增加，集热效率和火用效率先是急剧增加，然后逐渐趋于平缓；随着的集热流体温度的增加，集热效率逐渐降低，聚光比和光照强度越大，降低的程度越缓慢 。
热管集热器

值得一提的是，热管式真空管与联集管的连接是属于“干性连接”即联集管内的传热工质与集热管冷凝段之间是不直接接触的，集热器联集管没有漏水隐患，可以承受较高的运行压力，个别集热管破损也不会影响整个集热器的运行，真空管太阳能集热器，维护起来非常方便，因而特别适用于大中型太阳热水系统，容易实现与建筑的结合。

影响太阳能热管集热器性能的参数有：集热面积、集热效率、热损及真空管的性能；联集管（联集箱）的阻力特性，还有太阳能热管集热器的容水量及放置朝向和倾角。

热管式真空管太阳集热器的关键部件是热管式真空集热管，根据国标GB/T 19775—2005《玻璃一金属封接式热管真空太阳集热管》的规定，热管集热器，现将热管式真空集热管的主要技术要求归纳如下：（1）玻璃管太阳透射比大于等于0.89（AM1.5），玻璃管应力的双折射光程差小于等于120nm/cm。（2）热管启动温度应不大于30℃；在热源温度为30℃±0.5℃的状况下，热管冷凝段温度T应不小于23℃；热管在零下25℃的环境中应无冻坏现象。

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